Ученые нашли способ снизить температуру в городах с помощью застройки - Газета СПБ РУ

Исследователи установили, что пространственная структура городской застройки влияет на температуру поверхности независимо от общей площади застроенных территорий. Компактные кварталы в среднем на 2,7 градуса теплее фрагментированных.

Засушливый регион

Исследование было проведено в засушливом регионе на юго-западе Ирана, недалеко от города Исфахан и опубликовано в журнале Scientific Reports. Площадь территории составила 271 квадратный километр. Ландшафт представляет собой мозаику из застроенных участков и пустых пространств. Среднегодовое количество осадков здесь находится на отметке 150 миллиметров. В летние месяцы почти все сельскохозяйственные угодья остаются незасеянными из-за нехватки воды.

Авторы научной работы использовали спутниковые снимки двух типов. С теплового спутника Landsat были взяты данные о температуре поверхности с разрешением 100 метров. С оптического спутника Sentinel-2 получили изображения застроенных территорий с разрешением 10 метров.

Затем для каждого теплового пикселя размером 100 на 100 метров исследователи рассчитали пять показателей пространственной структуры застройки. В набор вошли общая площадь, средний размер участка, индекс формы, дистанция до ближайшего соседа и число участков. Анализ охватил 8,1 тысячи подобных ячеек.

Ключевые выводы

Модель на основе одной общей площади застройки объясняла 58,9% температурной изменчивости. Расширенный вариант с пространственными показателями достиг точности 69,3%. Ошибка прогноза уменьшилась с 2,79 до 2,4 градуса.

Автор исследования определил три конфигурации застройки: компактную, фрагментированную и сбалансированную. Компактный вариант включает малое число крупных участков простой геометрии с большими промежутками. Фрагментированный представляет собой среднее количество небольших сложных по форме участков при тесном расположении. Сбалансированный характеризуется средним числом участков средней площади, простой формы и высокой пространственной связанностью.

Скорректированные данные по общей площади застройки показали закономерность. Дело в том, что компактные участки теплее фрагментированных или сбалансированных в среднем на 2,7 градуса. Средние температурные значения находились на уровне 39,1 градуса в компактных кварталах, 37,2 во фрагментированных и 35,5 в сбалансированных.

Практическое значение

Результаты проведенного исследования показывают, что городские планировщики в засушливых регионах могут снижать температуру поверхности не только за счет уменьшения площади застройки, но и за счет ее пространственной организации.

Фрагментированная застройка с участками средней площади и высокой степенью связанности способствует более эффективному охлаждению. Компактная застройка, напротив, ведет к накоплению тепла.