По словам исследователей, города занимают лишь около 3% общей поверхности Земли, но они несут на себе бремя воспринимаемых человеком последствий глобального изменения климата. Глобальные климатические модели создаются для анализа общей картины, оставляя городские районы слабо представленными. В новом исследовании исследователи более подробно изучают, как изменение климата влияет на города, используя статистические модели, основанные на данных, в сочетании с традиционными моделями физического климата, основанными на процессах.

Результаты исследования, проведенного инженером Университета Иллинойса Урбана Шампейн Лэй Чжао, опубликованы в журнале Nature Climate Change.

Города, в которых проживает более 50% населения мира, испытывают больший тепловой стресс, нехватку воды, загрязнение воздуха и энергетическую нестабильность, чем пригородные и сельские районы из-за их планировки и высокой плотности населения, говорится в исследовании.

"Города полны поверхностей из бетона и асфальта, которые поглощают и удерживают больше тепла, чем естественные поверхности, и нарушают другие биофизические процессы местного масштаба",-сказал Чжао, профессор гражданской и экологической инженерии и филиал Национального центра суперкомпьютерных приложений. "Включение этих типов маломасштабных переменных в климатическое моделирование имеет решающее значение для понимания будущего городского климата. Однако поиск способа включения их в модели глобального масштаба создает серьезные проблемы с разрешением, масштабированием и вычислениями."

Глобальные климатические модели проецируют будущие сценарии, моделируя, как более масштабные процессы, такие как выбросы парниковых газов, заставляют глобальный климат реагировать. Объединив этот метод со статистической моделью, имитирующей сложную и детализированную климатическую модель городских ландшафтов, команда Чжао столкнулась с информационным разрывом между городами и глобальным пространством.

Группа применила свой метод эмуляции городского климата к данным из 26 глобальных климатических моделей в рамках сценариев с промежуточными и высокими выбросами. Этот подход позволил исследователям смоделировать результаты в городских прогнозах температуры и относительной влажности в течение 2100 года, что позволило количественно оценить изменение климата и неопределенность.

Модель предсказывает, что к концу этого века среднее потепление в глобальных городах увеличится на 1,9 градуса Цельсия с промежуточными выбросами и на 4,4 градуса с высокими выбросами, при хорошем согласии между существующими климатическими моделями в некоторых регионах, сказал Чжао.

Прогнозы также предсказывали почти повсеместное снижение относительной влажности в городах, что делало поверхностное испарение более эффективным и подразумевало, что стратегии адаптации, такие как городская растительность, могут быть полезны.

"Наши результаты подчеркивают критическую необходимость глобальных прогнозов местного городского климата для чувствительных к климату городских районов", - сказал Чжао. "Это может дать городским планировщикам поддержку, необходимую им для поощрения таких решений, как вмешательство в зеленую инфраструктуру для снижения городского теплового стресса в больших масштабах."

В настоящее время прогнозы не учитывают последствий будущего развития городов. Однако исследователи предполагают, что они могут расширить свою стратегию, чтобы компенсировать это. "Методология в целом очень гибкая и может быть скорректирована, чтобы охватить такие вещи, как более тонкие временные масштабы, и даже может быть применена к другим экосистемам, таким как леса и полярные регионы, например", - сказал Чжао.

ИСТОЧНИК