Исследователи из Принстонского университета выявили ранее неучтенный механизм нагрева городской атмосферы. Оказалось, что раскаленное дорожное покрытие излучает инфракрасные волны, которые повышают температуру на высоте человеческого роста сильнее, чем предсказывали климатические модели. В жаркие дни асфальт разогревается до 50−60°C, превращаясь в мощный источник теплового излучения.
Тепло от городских поверхностей добавляет до 2°C к ощущаемой температуре в каньонах между зданиями. В Чикаго разница между официальными метеостанциями и уличными датчиками достигала 3,7°C. Действующие модели учитывают конвекцию, т. е. перенос тепла через движение самого вещества, и отражение солнечного света, но игнорируют прямой перенос энергии через инфракрасное излучение от раскаленного асфальта к человеческому телу.
Команда проанализировала спутниковые снимки Landsat 8, чтобы составить карты температур поверхностей в сотне крупнейших мегаполисов планеты. Полевые замеры проводились портативными инфракрасными датчиками на высоте 1,5 м — там, где находится корпус идущего человека. Ученые работали в разных районах Нью-Йорка, Лос-Анджелеса и Хьюстона, сопоставляя данные с показаниями стационарных метеостанций. Те расположены по стандартам Всемирной метеорологической организации на открытых участках вдали от застройки, над травяным покровом.
Авторы работы предлагают пересмотреть нормативы размещения метеооборудования в городах. Стандартные станции фиксируют температуру воздуха в тени на двухметровой высоте, что совершенно не отражает реальные условия на асфальтированных улицах. Такая погрешность объясняет, почему горожане изнывают от зноя при относительно умеренных показаниях термометров. Градостроители Сингапура уже применяют эти данные для корректировки программ озеленения и выбора материалов покрытий со сниженной теплоемкостью.
Здоровье горожан страдает от этого сильнее, чем кажется. Раскаленный асфальт греет тело напрямую, как батарея, даже если человек стоит в тени. Именно поэтому во время волн жары люди гибнут даже тогда, когда термометр показывает вполне терпимые значения. Пожилые и дети особенно уязвимы, их организм хуже справляется с таким излучением. А системы оповещения об опасной жаре этот фактор до сих пор не учитывают.
Решения уже есть, но у каждого свои минусы. Светлый асфальт отражает больше солнца и нагревается слабее, однако слепит водителей и быстро теряет свои свойства от грязи и износа. Специальные добавки в покрытие позволяют рассеивать накопленное тепло в воздух, а не удерживать его в дороге. Пока инженеры ищут материал, который работал бы эффективно и при этом был достаточно дешев и прост для массового применения в городах.
Ранее мы писали о том, как в Ставрополе предложили добавлять пластиковые отходы в асфальт.