Климат арктических городов

Климатолог Павел Константинов о проблемах жизни в арктических городах, особенностях в их проектировании и загрязнении воздуха в северном климате

Когда мы говорим про климат арктических городов, мы прежде всего имеем в виду климат территорий, которые находятся севернее Северного полярного круга. Таких городов немного, потому что Арктика не населена так, как другие территории. Южнее на 10 градусов от полярного круга находится наш Санкт-Петербург, самый северный город-миллионник на планете, это уникальный случай. В Арктике Россия держит уверенное первенство: если мы возьмем топ-5 самых крупных городов за полярным кругом, то четыре будут наши, а на четвертом месте втиснется норвежский Тромсё — его еще называют северным Парижем. Это единственный город, в котором наша группа не проводила исследований, в том числе потому, что он держится особняком, он не совсем континентальный, как остальные.

Исследования арктических городов начались совсем недавно, примерно двадцать лет назад. Первые из них начались на Аляске, где находится несколько достаточно крупных городов. Один из них очень удачно попадает за Северный полярный круг и в зону арктического климата. Это Фэрбенкс, в котором находятся одни из лучших в мире арктических исследовательских университетов. Кстати, университет в Фэрбенксе — самое высокое здание. Из-за сейсмичности запрещено строить здания выше третьего-четвертого этажа. С четвертого этажа Арктического университета Фэрбенкса видно весь город.

Изучение арктических городов и их климата имеет своей целью сделать более комфортным проживание человека в широтах и условиях, которые для стандартного европейского человека достаточно тяжелы. Если не заниматься традиционными для Севера видами деятельности, такими как охота, собирательство, рыболовство, а заниматься деятельностью умеренных широт, то жить за полярным кругом тяжело. В советское время большое количество медицинских исследований было направлено на то, чтобы сделать труд и проживание людей в арктической зоне комфортным, в том числе с психологической точки зрения, поскольку если человек впадает в зимнюю депрессию, то у него ухудшается производительность и качество труда. История с постоянными арктическими поселениями, которые есть практически только у нас, сейчас становится вопросительным направлением в городском планировании и расселении.

Коренные народы, естественно, обходились без всяких городов: их характер питания позволял бороться с суровыми условиями климата. Если мы переносим свои привычки на территорию Севера — например, традиционный восьмичасовой рабочий день, — то работать становится тяжелее, в том числе с психологической точки зрения. Хорошо известно, как борются в Финляндии с неблагоприятными последствиями полярной ночи. Если вы заходите на севере Финляндии в любое правительственное либо рабочее учреждение, то, скорее всего, вас встретит аромат кофе, потому что он позволяет бороться с сезонной зимней депрессией.

Первые исследования арктических городов появились на рубеже XX–XXI веков, когда попробовали сравнить климат уже организовавшихся городских поселений с климатом окружающей территории. Опыты проводились в Фэрбенксе. Ученые обнаружили достаточно заметную тепловую аномалию, потому что в таких широтах дома невозможно не отапливать. За счет этого города видятся тепловыми возмущениями на карте, особенно если посмотреть тепловую карту со спутника. Эффект острова тепла, который был открыт в Англии еще два столетия назад, существует в любом крупном городе. В Москве, например, максимальная величина тепловой аномалии приходится на лето, когда за счет строительных материалов наши улицы сильно раскаляются за день и отдают свое тепло вплоть до глубокой ночи. Считается, что максимум этого явления приходится на поздний вечер, когда мы с вами, засидевшись на работе, идем вечером до метро уже в темное время суток и нам все равно тепло.

Наши исследования, а также исследования наших коллег в России и за рубежом показывают, что зимой интенсивность подобных аномалий очень большая, что трудно ожидать от небольших городов. Когда мы исследовали небольшой город Кольского полуострова Апатиты, внезапно мы обнаружили в нем тепловые аномалии, которые сравнимы с московскими. Город населением в 50 тысяч создавал аномалию в моментальном ее измерении до 10–12 градусов, то есть он был теплее окружающей среды именно на столько. В Москве такие условия наблюдаются, например, поздней осенью, когда в пригороде уже морозно, даже выпадает снег, а в центре Москвы еще положительная температура. Последующие исследования показали, что дело не только в городе, но еще в его рельефе: город расположен на холме. Необходимо отблагодарить советских планировщиков, которые выстроили город на вершине холма, что позволило, во-первых, ему оставаться теплым за счет того, что холодный воздух естественным образом опускается ниже, а во-вторых, оставаться выше сгущающейся в полярных условиях глубокой приземной инверсии, когда автомобильные и технологические выбросы прибивают к тому уровню, на котором происходит жизнедеятельность человека.

В ловушку задымления как раз попал американский Фэрбенкс. Изначально он был расположен на таком же холмистом рельефе в долине. На данный момент это один из самых, к сожалению, загрязненных городов Соединенных Штатов. Потому что в тяжелых зимних условиях образуются глубокие инверсии, и уровень загрязнения приземного воздуха достигает максимума. Администрация Соединенных Штатов с этим борется, вкладывая огромные средства в исследования и методы предсказания и борьбы с этим явлением. В холодных условиях загрязнения воздуха моментально сказываются на здоровье. К примеру, если есть выбор жить в городе с равным загрязнением, то нужно выбирать более южный. Потому что наша дыхательная система приспособлена к тому, чтобы сглаживать негативный эффект, если на улице тепло. Проблемы в Фэрбенксе возникли из-за того, что город был не очень удачно расположен.

Наш полярный бриллиант Норильск тоже не отличается качеством воздуха. Он во многом похож на Фэрбенкс по сходным проблемам. У них одинаковый арктический тип климата, и повторяемость этих инверсий делает жизнедеятельность населения при большом количестве выбросов достаточно опасной. С момента нашей первой экспедиции в Норильск прошло уже около шести лет, и мы отметили тогда серьезные проблемы. В последние два года наметились серьезные сдвиги в лучшую сторону. Возможно, опыт Фэрбенкса и Норильска в борьбе с инверсией воздуха может быть привнесен в новые города.

Особняком стоит наш крупнейший город всего Заполярья, почти незамерзающий порт — Мурманск. Климат города теплый из-за Гольфстрима. За счет этого Мурманск отличается тем, что в нем практически нет негативных климатических эффектов. Вследствие роста численности населения люди будут двигаться к полярному кругу, поскольку там будет осуществляться промышленная деятельность, а условия для жизнедеятельности станут более комфортные. Насколько сейчас мы получим полное представление о климате этих территорий, настолько грамотно мы спланируем города будущего, которые неизбежно будут там возникать.

Идеальный пример — это планирование в Апатитах и Фэрбенксе. Грамотно организовав и спланировав город, можно избежать огромного количества проблем, которые могут обрушиться в будущем. Мы думаем о том, что когда-нибудь Северный морской путь естественным образом станет удобным для судоходства. В таком случае практически весь он будет усеян небольшими городами, в которых будет осуществляться обеспечение транспортной деятельности и постоянное проживание населения. Если мы хотим сохранить эту практику постоянного, а не вахтового проживания, то мы должны иметь самое полное представление о климате арктических городов, для того чтобы эти старые и новые города становились для людей все более комфортными.

Источник: postnauka.ru