Miasta deszczowymi wyspami: Jak ciepło i zanieczyszczenia wpływają na opady

Miasta nie są po prostu pasywnym elementem krajobrazu. Masy asfaltu i betonu aktywnie kształtują własny klimat. A my ciągle odkrywamy nowe sposoby, w jaki manipulują środowiskiem.

Dobrze znany jest już choćby efekt “miejskiej wyspy ciepła”, w ramach którego miasta, pokryte ciemnymi, betonowymi powierzchniami i często pozbawione istotnej ilości roślinności, nagrzewają się bardziej, niż okoliczne tereny wiejskie. Ale okazuje się, że urbanizacja wpływa także na ilość opadów. A to może mieć poważne konsekwencje - o tym, jak mogą kończyć się gwałtowne opady na terenach zurbanizowanych, przekonali się ostatnio mieszkańcy kilku polskich miast.

„Podobnie jak mamy do czynienia z wyspami ciepła miejskiego, istnieje również efekt deszczu miejskiego” – mówi w rozmowie z magazynem “New Scientist” Dev Niyogi z Uniwersytetu Teksasu w Austin. Wspólnie z zespołem przeanalizował dane satelitarne dotyczące opadów w 1056 miastach na przestrzeni lat 2001-2020. Wyniki pokazały, że ponad 60 procent tych miast otrzymuje więcej opadów niż pobliskie obszary wiejskie, co czyni je „deszczowymi wyspami”.

Przykładem miast o największych różnicach w opadach w stosunku do ich otoczenia są Ho Chi Minh i Sydney, które otrzymują rocznie ponad 100 milimetrów deszczu więcej niż pobliskie tereny. Z kolei miasta takie jak Seattle czy Rio de Janeiro znalazły się na liście „suchych wysp”, gdzie opady są mniejsze niż na okolicznych terenach.

Badanie Niyogiego jest pierwszym, które jasno wskazuje, że wpływ miast na opady to globalne zjawisko. Efekt deszczu miejskiego może być spowodowany wieloma czynnikami. Ciepło pochłaniane przez asfalt i budynki powoduje wznoszenie się ciepłego powietrza, co sprzyja formowaniu się chmur deszczowych. Równocześnie chropowatość zabudowań spowalnia systemy pogodowe, co prowadzi do dłuższych opadów nad miastami.

Zanieczyszczenia powietrza również odgrywają rolę – mogą one sprzyjać tworzeniu się chmur, ale jednocześnie mogą ograniczać opady poprzez ochładzanie powietrza. Dodatkowo, wybetonowane powierzchnie z niewielką ilością roślinności zmniejszają parowanie, co wpływa na ilość wilgoci w atmosferze.

Efekt ten różni się w zależności od wielkości i lokalizacji miast. Badanie wykazało, że większe i bardziej zaludnione miasta częściej tworzą „deszczowe wyspy”. Największe różnice obserwowano w miastach położonych w klimacie umiarkowanym, tropikalnym i na wybrzeżach, podczas gdy miasta górskie wykazywały mniejsze dysproporcje.

Badania wykazały również, że średnia różnica opadów między miastami a ich otoczeniem prawie się podwoiła w okresie badania, wzrastając z 37 do 62 milimetrów rocznie. Niyogi przypisuje ten wzrost szybkiemu rozwojowi urbanizacji oraz ociepleniu klimatu, które zwiększa ilość pary wodnej w powietrzu.

Obecne modele pogodowe i klimatyczne nie uwzględniają w pełni wpływu miast na opady. Jednak Niyogi sugeruje, że w przyszłości planiści miejscy mogą uwzględniać ten efekt przy projektowaniu miast. „Miasta podatne na powodzie mogłyby podejmować kroki w celu ograniczenia opadów, podczas gdy suche miasta mogłyby przyjąć strategie sprzyjające większej ilości deszczu” wyjaśnia.