Как взаимосвязаны городской микроклимат и изменения погоды?

Микроклимат внутри офисов, домов и школ несомненно влияет на наше здоровье. Но здания также могут менять погоду и снаружи. Из-за комбинации ряда факторов в городах в целом на 3-6°С теплее, чем в окружающей сельской местности. Города и пригороды обычно застраивают непроницаемыми материалами, такими как бетон и асфальт, которые препятствуют охлаждению за счет испарения и более эффективно чем земля и растительность проводят тепло.

К чему приводит тепло в городах?

Другими факторами, способствующими накоплению тепла в городах, являются каньоноподобные ландшафты высоких зданий, а также выброс тепла жилыми зданиями, машинами и промышленными предприятиями. Влияние этого урбанистического тепла приводит к тому, что зимой в городах оказывается несколько теплее, однако летом в них намного жарче. Это увеличивает риск теплового удара, обморока, тепловых судорог, а также усиливает многие ранее существовавшие проблемы со здоровьем. Также усиливается риск смерти, связанной с сердечнососудистыми заболеваниями. Большая часть летних смертей, связанных с периодами сильной жары, случается в городах и приписывается тому, что городские постройки запирают на ночь тепло. В ночное время температура тела человека претерпевает естественное снижение, которое и позволяет нам спать, а также является частью сложного процесса, который запускает наши механизмы восстановления и поддержания иммунитета. Высокая ночная температура означает, что организм на самом деле не отдыхает и не восстанавливается.

К числу тех, кто во время жары подвергается наибольшему риску, относятся люди в возрасте, те, кто принимает определенные медикаменты, а также уже имеют заболевания. Все это в намного большей степени относится к жителям города.

Смена атмосферных параметров

Влияние погоды на такие городские тепловые острова далеко выходит за описанные выше рамки. Одно исследование, охватившее 17 городов Новой Англии, подтвердило ожидаемое повышение температуры в городе в среднем на 1-2 С по сравнению с прилегающей сельской местностью. Однако городские постройки также меняют и другие атмосферные параметры. В городах выпадает на 5-15% больше осадков, бывает на 16% больше гроз и на 5-10% выше облачность. Скорость ветра, количество солнечного излучения и относительная влажность, напротив, существенно снижены.

Загрязнение воздуха также препятствует доступу ультрафиолета, запускающего выработку организмом витамина Д. Недавняя повторная вспышка рахита среди детей и высокая частота случаев остеопороза у взрослых в основном приписываются сочетанию домашнего образа жизни и загрязнения воздуха.

Кроме того, городской микроклимат создает ловушки для загрязняющих воздух соединений, таких как озон и С02, токсичных самих по себе и вдвойне опасных, будучи смешанными. В ряде исследований ясно показана связь между загрязнением воздуха и ежедневной смертностью. Одно канадское исследование показало, что повышенный риск ранней смерти связан скорее со смесью газообразных загрязнителей воздуха, чем с пылью и микрочастицами. Другое исследование, также проведенное в Канаде, последовательно показало сильную связь между концентрацией вредных газов в атмосфере и числом преждевременных смертей вне зависимости от времени года.

Загрязнения воздуха

Данные из Южной Америки, Европы, Азии и Мексики показывают, что отрицательное влияние загрязняющих воздух веществ усиливается сочетанием с определенными погодными условиями и составом населения.

Вредные вещества в атмосферном воздухе при определенных погодных условиях также становятся более токсичными. Комбинированное воздействие тепла и загрязняющих веществ, например, вызывает больше болезней и смертей, чем каждый из этих факторов в отдельности. В Нью-Йорке в дни, когда регистрируется высокий уровень загрязненности воздуха, низкая температура и высокое атмосферное давление, наблюдается значительное увеличение количества острых респираторных заболеваний. Другие исследования, проведенные в Афинах, показывают, что загрязнение воздуха и высокая температура увеличивают смертность, в то время как в Японии было выявлено учащение случаев рака легких при совместном действии N02 и высокой температуры.

По мере роста и расширения городов потенциальное действие периодов сильной жары и загрязненности воздуха, по-видимому, будет увеличиваться.