Города изменяют температуры в пределах тысяч километров вокруг
Цель нового исследования – изучить, как деятельность человека влияет на атмосферу. Ученые пришли к заключению, что тепло, вырабатываемое деятельностью человека на территориях городов, изменяет характер высокоскоростных потоков ветра и других основных составляющих атмосферных систем. Цивилизационная активность воздействует на температуры в радиусе тысяч миль, существенно нагревая некоторые области, а другие – охлаждая, согласно исследованию, опубликованному в Nature Climate Change.
Излишнее «отбрасываемое тепло», которое исходит от зданий, автомобилей и других источников на территориях крупнейших городов Северного полушария, вызывает потепление зим на обширных территориях Северной Америки и Северной Азии.
Влияние городов на глобальные средние температуры почти незаметно: средний рост температуры по всему миру составляет всего 0,01 градуса Цельсия (около 0,02 градуса по Фаренгейту). Так происходит, потому что общее количество производимого человеком тепла составляет лишь около 0,3% от температуры атмосферной и океанической циркуляции высоких широт.
Однако исследователи полагают, что температурные колебания в регионах можно объяснить именно влиянием близлежащих городов. Ведь в некоторых регионах предсказываемый уровень потепления зимой превышает рассчитываемые с помощью компьютеров прогнозы. Исследователи подчеркивают, что компьютерные прогнозы можно и нужно усовершенствовать, добавив к изначальным рассчитываемым критериям влияние городов на температуру.
«Сжигание ископаемого топлива не только излучает парниковые газы, но и напрямую влияет на температуру через тепло, излучаемое зданиями и автомобилями, – рассказывает ученый NCAR Айксуе Ху, соавтор исследования. – Хотя большая часть тепла сосредоточена в крупных городах, оно же может и повысить или понизить температуру на значительных расстояниях».
Это изображение отображает общий вид Земли ночью, оно получено с помощью компоновки 400 спутниковых изображений. Новое исследование показывает, что крупнейшие города могут оказать долгосрочное влияние на мировые температуры. Фото с сайта nasa.gov
Исследователи подчеркнули, что влияние городского тепла отличается от так называемого эффекта городского теплового острова. Тепловые острова образуются за счет тепла, которое вбирают в себя, а затем излучают тротуары и здания, в то время как в данном случае исследователи проанализировали тепло, излучаемое транспортом, системами отопления и охлаждения и т. п.
Исследование данных явлений, получившее название «Потребление энергии и необъяснимые зимние потепления над Северной Азией и Северной Америкой», появится в печати в это воскресенье. Оно финансировалось Национальным научным фондом, NCAR, а также министерством энергетики и Национальным управлением океанических и атмосферных исследований.
Айксуе Ху наряду с ведущими специалистами Гуан Чжаном из Scripps и Минь Цаем из Университета штата Флорида проанализировали потребление энергии от системы отопления зданий до обеспечения работы транспортных средств – всех систем, вырабатывающих остаточное тепло. Общее потребление энергии в мире в 2006 году составило 16 тераватт (один тераватт (TВт) равен одному триллиону ватт). Исходя из указанных данных, можно сделать вывод, что 86 городских районов в Северном полушарии потребляют примерно 6,7 ТВт.
Используя компьютерную модель атмосферы, исследователи выявили, что влияние этого тепла может изменить струйные течения нашей атмосферы.
«Мы выявили, что тепло, выделяемое в ходе использования энергии в нескольких городских районах, в совокупности может согреть атмосферу на расстоянии за тысячи километров от регионов потребления данной энергии, – поясняет Чжан. – Это достигается за счет изменения атмосферной циркуляции».
Исследователи отметили, что вырабатываемое городами тепло отличается от энергии, которая вырабатывается в атмосфере естественным путем. Крупнейший источник тепла, солнечная энергия, нагревает поверхность Земли и выстраивает атмосферную циркуляцию тепла таким образом, чтобы энергия из одного региона перемещалась в другой. Человек же в основном потребляет те источники энергии, которые хранились в земле и были изолированы в течение миллионов лет; главным образом это нефть и уголь. Количество производимого человека тепла составляет малую часть от общего количества тепла в природе, однако оно сконцентрировано в городских районах. В Северном полушарии многие из таких городских районов расположены непосредственно под основными атмосферными течениями.
Комментарии читателей