Atmospheric Chemistry and Physics: Влияние устойчивости пограничного слоя на интенсивность охлаждающего эффекта городского парка
Дополнительный нагрев в городах усиливает риски для здоровья людей от волн тепла. Ночью при тихом ветре и безоблачном небе воздух в городском пологе может быть на несколько градусов теплее, чем в сельской местности. Это меньшее ночное охлаждение в застроенных помещениях представляет серьёзную опасность для здоровья городских жителей, так как внутренние помещения не могут эффективно проветриваться. Поскольку волны тепла становятся более частыми и интенсивными в будущем климате, многие города расширяют свои зелёные зоны с целью внедрения охлаждения за счёт затенения, испарения и снижения способности аккумулировать тепло. В этом исследовании авторы оценили, как вечерний и ночной охлаждающий эффект городских парков (по сравнению с близлежащими застроенными помещениями) меняется в зависимости от размера парка и мезомасштабных атмосферных условий в тёплые летние периоды. Охлаждающий эффект количественно оценивается для нескольких городских парков (около 15 га) и городских лесов (около 900 га) с использованием комбинации данных метеорологической наземной станции и компактных радиозондов. Профилирующий доплеровский ветровой лидар, развёрнутый в центре города, используется для измерения условий турбулентного вертикального перемешивания в городском пограничном слое. Было обнаружено, что максимальные ночные охлаждающие эффекты в городских парках составляют около 1–5°C во время недельной волны тепла в середине июля 2022 года, а также в целом летом 2022 года (июнь–август). Выявлены три режима атмосферной стабильности и перемешивания, объясняющие изменчивость эффекта охлаждения парка от ночи к ночи. Авторы выяснили, что очень низкое турбулентное вертикальное перемешивание в городском пограничном слое (<0,05 м2 с−2) приводит к самому сильному вечернему охлаждению как в сельской местности, так и в городских парках и самому слабому охлаждению в застроенной среде. Этот режим особенно характерен для волн тепла в связи с крупномасштабной адвекцией горячего воздуха над регионом и соответствующим оседанием. Когда ночное турбулентное вертикальное перемешивание над городом сильнее, вечернее охлаждение в городских зелёных зонах менее эффективно, поэтому атмосферная стратификация как над городскими парками, так и над лесами менее стабильна, а температурные контрасты по сравнению с застроенной средой менее выражены. Эти результаты подчёркивают тот факт, что городские зелёные зоны имеют значительный охлаждающий потенциал во время волн тепла, с максимальным эффектом ночью, поскольку процессы адвекции и перемешивания минимальны. Целесообразна адаптация часов работы общественных парков для того, чтобы позволить жителям извлечь выгоду из этих охлаждающих островов.