Четырнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"
XIV.D.173
Исследования параметров и изменчивости городского острова тепла в Москве
Брусова Н.Е. (1), Кузнецова И.Н. (1), Нахаев М.И. (1)
(1) Гидрометцентр России, Москва, Россия
Городской остров тепла (ОГТ) является наиболее наглядным примером антропогенного вклада в изменения климата. В условиях растущей урбанизации наблюдается опережающее потепление климата в крупных городах и вызывает серьезную обеспокоенность. Несмотря на большое внимание ученых к проблеме городской метеорологии[1-3], сегодня нет полного представления и понимания процессов формирования и пространственно-временной изменчивости параметров ОГТ, в т.ч., ОГТ в Москве. Одним из малоизученных аспектов является проблема взаимного влияния измененной термической структуры в ОГТ и процессов загрязнения приземного воздуха вредных примесей в городской атмосфере [4-6].
Для оценки пространственных параметров и интенсивности ОГТ проведен анализ данных измерений приземной температуры на 20 метеостанциях в Москве и области за период 2012 -2015 гг., а также данных уникальных дистанционных микроволновых измерений вертикальных профилей температуры приборами МТП-5 в разнесенных пунктах московского мегаполиса. Установлены некоторые особенности пространственной, сезонной и внутрисуточной изменчивости ОГТ, зависимость его интенсивности от синоптических процессов. Выявлено, что максимальной интенсивности ОГТ достигает чаще всего в эпизодах сильного загрязнения атмосферы города. Вместе с тем, часть случаев значительной интенсивности ОГТ наблюдается при низком уровне загрязнения. Установить причины и механизмы очищения воздуха в ОГТ помогли бы измерения температуры в атмосферном пограничном слое с высоким пространственным разрешением, например, спутниковые измерения температуры на территории мегаполиса.
Известны попытки использовать спутниковую информацию для диагностики ОГТ за рубежом (в Париже [7]) и в московском регионе. В публикации [8] показано, что для описания поверхностного острова тепла и диагностирования тепловых аномалий можно довольно успешно применять спутниковые снимки ASTER/Terra, TM/Landsat-5 и ETM+/ Landsat-7 (90, 120 и 60 м соответственно). Более глубокое исследование неоднородности ОГТ с помощью спутниковых снимков [9] позволило установить трудно обнаруживаемые наземными наблюдениями городские «острова прохлады» (территории парков и лесов), где температура на 1.3°C ниже по сравнению с урбанистическими районами в Москве.
Полученный авторами [8,9] успешный опыт применения спутниковой информации служит стимулом для применения ее в исследованиях пространственно - временной динамики городского острова тепла с целью оценки антропогенного влияния на процессы в атмосферном пограничном слое и климатических трендов.
Ключевые слова: термическая неоднородность атмосферного городского пограничного слоя, городской остров тепла, спутниковый мониторинг приземной температуры
Литература:
- Кузнецова И.Н., Кадыгров Е.Н., Миллер Е.А., Нахаев М.И. Характеристики температуры в нижнем 600-метровом слое по данным дистанционных измерений приборами мтп-5 // Оптика атмосферы и океана. 2012. Т. 25. № 10. С. 877-883.
- Юшков В.П. Оценка пространственных неоднородностей температурной стратификации в пограничном слое Московского мегаполиса по данным дистанционных измерений // Оптика атмосферы и океана. 2015.№11.С.1012-1022.
- Локощенко М.А., Корнева И.А., Кочин А.В., Дубовецкий А.З., Новицкий М.А., Разин П.Е. О высотной протяжённости городского острова тепла над Москвой // 2016 Доклады Академии наук, Наука (М.), том 466, № 2, с. 213-217.
- Кузнецова И.Н., Шалыгина И.Ю., Нахаев М.И., Глазкова А.А., Захарова П.В., Лезина Е.А., Звягинцев А.М. Неблагоприятные для качества воздуха метеорологические факторы. // Труды Гидрометцентра России. 2014. № 351. С. 154-172.
- Кузнецова И.Н., Глазкова А.А., Шалыгина И.Ю., Нахаев М.И., Архангельская А.А., Звягинцев А.М., Семутникова Е.Г., Захарова П.В., Лезина Е.А. Сезонная и суточная изменчивость концентраций взвешенных частиц в приземном воздухе жилых районов Москвы. // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27. № 6. С. 473-482.
- Кузнецова И.Н. Влияние метеорологических условий на загрязнение воздуха Москвы в летних эпизодах 2010 г. // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2012. Т. 48. № 5. С. 566.
- Dousset B., Gourmelon F., Laaidi K., Zeghnoun A., Giraudet E., Bretin P., Mauri E., Vandentorren S. Satellite monitoring of summer heat waves in the Paris metropolitan area // Int. J. Climatol. V. 31. № 2. P. 159.
- Балдина Е.А., Константинов П.И., Грищенко М.Ю., Варенцов М.И. Исследование городских островов тепла с помощью данных дистанционного зондирования в инфракрасном тепловом диапазоне // Земля из космоса — наиболее эффективные решения. 2015. Специальный выпуск. C. 38-42.
- Lokoshchenko M.A. and Sorokina E.A. Urban ‘heat island’ in Moscow by satellite data// Urban Climate, 2014.№ 10, part 3, с. 550-562 .
Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов
147