На протяжении многих лет для борьбы с перегревом в бетонных мегаполисах применялась стратегия увеличения количества зеленых насаждений. Однако новое научное исследование предполагает, что в регионах с высокой влажностью этот естественный метод может создавать дискомфорт для жителей.
Исследователи из Индийского технологического института (IIT) Гандинагар и Университета Северо-Востока в США обнаружили, что в условиях влажной городской среды плотные кроны деревьев могут стать источником повышенной влажности и тепла. Они препятствуют циркуляции воздуха, что приводит к росту воспринимаемой температуры до опасных отметок.
Команда провела анализ данных, собранных в 138 городах Индии в период с 2003 по 2020 год. Изучая разнообразные климатические зоны — от засушливого северо-запада до тропического юга — ученые стремились понять, почему озеленение городов приносит пользу в одних местах, но оказывается неэффективным в других.
Было установлено, что эффективность городского озеленения напрямую зависит от местного климата и характеристик ландшафта. Растительность обычно охлаждает территорию двумя основными способами: затенением и эвапотранспирацией.
Затенение является простым механизмом: листья блокируют солнечное излучение, предотвращая его попадание на здания и землю, тем самым снижая поступление энергии. Эвапотранспирация сложнее; это процесс, при котором растения выделяют водяной пар, потребляя тепло и понижая температуру окружающего воздуха.
В сухих, засушливых городах этот процесс очень выгоден, поскольку воздух способен эффективно поглощать влагу, обеспечивая значительное охлаждение. Однако в городах с высокой влажностью воздух уже насыщен водой. Когда плотные скопления деревьев дополнительно выделяют влагу через эвапотранспирацию, атмосфера становится тяжелой и душной.
Ситуация усугубляется, если архитектура города, например, высокие здания и узкие улицы, препятствует ветру. В результате влага задерживается. Для человека это создает крайне неблагоприятные условия. Человеческое тело охлаждается за счет испарения пота с кожи. Если воздух уже насыщен влагой от местных деревьев, пот не может испаряться, и человек ощущает значительно более высокую температуру, чем показывает термометр.
Этот воспринимаемый жар известен как Индекс теплового стресса (Heat Index), и именно этот показатель использовался исследователями для измерения термического дискомфорта.
Исследователи применили методы машинного обучения и спутниковые снимки высокого разрешения для определения конкретных пороговых значений, после которых озеленение перестает приносить пользу. Они обнаружили, что умеренная площадь листвы и общая зелень обычно способствуют охлаждению, но когда здоровье или продуктивность растительности (измеряемая как fPAR) превышает определенный предел в влажных городских центрах, Индекс теплового стресса начинает расти.
В некоторых случаях плотное озеленение в влажных городах Индии было связано с увеличением ощущения жары до двух градусов Цельсия. Это указывает на необходимость серьезного пересмотра стандартной политики, согласно которой в тропических климатах всегда лучше больше зеленых насаждений.
Ранее исследования часто опирались на измерения температуры поверхности земли, которые показывают, насколько горячим кажется асфальт со спутника. Тем не менее, температура поверхности не отражает реального опыта человека. Данное новое исследование сосредоточилось на Индексе теплового стресса, который объединяет температуру воздуха и влажность для более точной оценки влияния городской жары на здоровье населения.
Кроме того, анализ 138 городов на протяжении почти двух десятилетий предоставил масштабный взгляд на эти тенденции, в отличие от небольших компьютерных симуляций, которые могут не учитывать сложную реальность городской жизни.
Поскольку изменение климата делает волны жары более частыми и интенсивными, существует сильное стремление высаживать леса на каждом свободном участке. Однако данное исследование демонстрирует, что критически важен климатически адаптированный подход к проектированию. В влажных городах планировщикам следует рассмотреть возможность приоритетного создания разреженных кронах, обеспечивающих лучшую вентиляцию, или сосредоточиться на стратегическом затенении зданий, вместо того чтобы полагаться исключительно на плотные скопления высокотранспирирующих деревьев.
Определяя места и причины, по которым природоориентированные решения могут оказаться контрпродуктивными, это позволяет правительствам разрабатывать более справедливые и действенные стратегии охлаждения. Для миллионов людей, живущих в быстро нагревающихся тропических городах, эти выводы могут стать решающими факторами между городом-убежищем и удушающей ловушкой влажного зноя.
