Метеорологическое моделирование городских «островов тепла» на территории Беларуси в условиях современного глобального потепления

Представлены количественные оценки интенсивностей городских «островов тепла» на территории Беларуси и их изменений в результате глобального потепления. На основе мезомасштабного численного моделирования метеорологических условий в городах оценены потенциальные возможности улучшения городского микроклимата за счет увеличения площади лесопарковых зон города. Показано, что в летний период областные центры Беларуси в среднем теплее окружающих их пригородных районов на 2–3 °С днем и на 1,2–2,3 °С ночью. За период, прошедший с начала текущего столетия, областные центры Беларуси потеплели в среднем на 1,1–2,2 °С для дневного и на 1,3–1,9 °С для ночного времени суток. Максимальный рост дневных и ночных температур в городах Беларуси составил соответственно 3,1–6,0 и 2,4–4,4 °С. На примере г. Гомель показано, что замена промышленных кластеров города лесопарковыми зонами способствует понижению температуры воздуха в пределах 2 °С и более чем в 2 раза повышает среднюю для города эвапостранспирацию. В дневное время суток отмечается усиление северо-западного ветра в городе и его окрестностях, что способствует улучшению городской вентиляции. В ночные часы озеленение города делает приземный слой атмосферы менее устойчивым, что сопровождается активизацией локальных циркуляционных ячеек, посредством которых происходит выравнивание температуры и удельной влажности в городе и пригороде. 

1. Моделирование городского острова тепла в период экстремальных морозов в Москве в январе 2017 г. / В. П. Юшков [и др.] // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. – 2019. – Т. 55, № 5. – С. 13–31. https://doi.org/10.31857/ S0002-351555513-31

2. Global multi-model projections of local urban climates / L. Zhao [et al.] // Nat. Clim. Change. – 2021. – Vol. 11, N 2. – P. 152–157. https://doi.org/10.1038/s41558-020-00958-8

3. Ревич, Б. А. Особенности воздействия волн холода и жары на смертность в городах с резко-континентальным климатом / Б. А. Ревич, Д. А. Шапошников // Сибирское медицинское обозрение. – 2017. – № 2. – С. 84–90. https://doi. org/10.20333/2500136-2017-2-84-90

4. Изучение феномена городского острова тепла в условиях полярной ночи с помощью экспериментальных измерений и дистанционного зондирования на примере Норильска / М. И. Варенцов [и др.] // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. – 2014. – Т. 11, № 4. – С. 329–337.

5. Зайко, П. О. Ассимиляция метеорологических данных в мезомасштабную численную модель WRF-ARW в Республике Беларусь / П. О. Зайко // Wschodnioeuropejskie Czasopismo Naukowe (East European Scientific Journal). – 2020. – № 3 (55). – C. 4–12.

6. Validation of Collection 6 MODIS land surface temperature product using in situ measurements / S.-B. Duan [et al.] // Remote Sens. Environ. – 2019. – Vol. 225. – P. 16–29. https://doi.org/10.1016/j.rse.2019.02.020

7. A description of the Advanced Research WRF. Version 3 / W. C. Skamarock [et al.]. – Boulder, 2008. – 113 p.

8. Kusaka, H. Coupling a single-layer urban canopy model with a simple atmospheric model: impact on urban heat island simulation for an idealized case / H. Kusaka, F. Kimura // J. Meteorol. Soc. Jpn. – 2004. – Vol. 82, N 1. – P. 67–80. https://doi. org/10.2151/jmsj.82.67

9. Coupled WRF/Unified Noah/Urban-Canopy Modelling System / M. Tewari [et al.]. – Boulder, 2007. – 22 p.

10. WUDAPT, an efficient land use producing data tool for mesoscale models? Integration of urban LCZ in WRF over Madrid / O. Brousse [et al.] // Urban Clim. – 2016. – Vol. 17. – P. 116–134. https://doi.org/10.1016/j.uclim.2016.04.001

11. WUDAPT: Facilitating Advanced Urban Canopy Modeling for Weather Climate and Air Quality Applications [Electronic Resource] / J. Ching [et al.] // 94th American Meterological Society Annual Meeting, 2–6 February 2014, Georgia, USA. – Georgia, 2014. – Available at: https://pure.iiasa.ac.at/id/eprint/11169/.

12. Vahmani, P. High-resolution land surface modeling utilizing remote sensing parameters and the Noah UCM: a case study in the Los Angeles Basin / P. Vahmani, T. S. Hogue // Hydrol. Earth Syst. Sci. – 2014. – Vol. 18, N 12. – P. 4791–4806. https://doi.org/10.5194/hess-18-4791-2014

13. Impacts of the decadal urbanization on thermally induced circulations in Eastern China / M. Li [et al.] // J. Appl. Meteorol. Climatol. – 2015. – Vol. 54, N 2. – P. 259–282. https://doi.org/10.1175/jamc-d-14-0176.1

14. Лысенко, С. А. Оценки влияния подстилающей поверхности на точность численного прогноза температуры воздуха на территории Беларуси с использованием модели WRF / С. А. Лысенко, П. О. Зайко // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. – 2021. – № 4 (382). – С. 50–68. https://doi.org/10.37162/2618-9631-2021-4-50-68

15. Stewart, I. Local Climate Zones for Urban Temperature Studies / I. D. Stewart, T. R. Oke // Bull. Am. Meteorol. Soc. – 2012. – Vol. 93, N 12. – P. 1879–1900. https://doi.org/10.1175/bams-d-11-00019.1