Оценка и прогноз биоклиматической комфортности городов России в условиях изменения климата в XXI веке (РНФ)НИР

An initial assessment and projection of the bioclimatic comfort in Russian cities in XXI century against the context of climate change

Источник финансирования НИР

грант РНФ

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 августа 2017 г.-31 декабря 2017 г. Оценка и прогноз биоклиматической комфортности городов России в условиях изменения климата в XXI веке
Результаты этапа: База данных показателей биоклиматической комфортности и сопряжённой гидрометеорологической информации для вышеописанных пространственно-временных масштабов. Результаты пространственно-временного анализа экстремальных значений биоклиматических показателей, их связи с климатическими экстремумами различной природы.
1 1 января 2018 г.-30 июня 2018 г. Оценка и прогноз биоклиматической комфортности городов России в условиях изменения климата в XXI веке
Результаты этапа: В ходе первого этапа исследования проведенный анализ доступности климатических данных по городам РФ показал, что наблюдается недостаточное количество репрезентативных станций, характеризующих городские и фоновые условия. Для изучения климатических и, впоследствии, медико-географических различий между городом и пригородом необходимо одновременное наличие как минимум двух репрезентативных станций для каждого города – одна в городской черте, другая – в сельской местности, не сильно удаленной (не более, чем на 50-70 км) от городской станции. Проведенный анализ показал, что этому критерию отвечают только 19 городов. На примере Московского мегаполиса отлажена и верифицирована методика использования мезомасштабной модели атмосферы COSMO-CLM для получения детализированной метеорологической информации для дальнейшего анализа внутригородской изменчивости биоклиматических условий с шагом по пространству в 1 км. Модель адекватно воспроизводит повторяемость ситуаций ночного теплового стресса (для определения которых использовался критерий «жарких ночей» с минимальной суточной температурой более 24 °С) и ее пространственную дифференциацию между городскими и фоновыми территориями. Это позволяет провести в дальнейшем расчет выбранных биоклиматических индексов по данным моделирования. Выявлено, что все большее использование в зарубежной практике получают биоклиматические индексы, основанные на энергетическом балансе человека (в России такие исследования до сих пор единичны). Лидерами среди данного вида индексов являются - Индекс физиологически эквивалентной температуры (Physiological equivalent temperature (PET)) и Универсальный тепловой индекс климата (Universal thermal climate index (UTCI). Определено, что большая вероятность теплового стресса в летний период характерна для крупных и быстроразвивающихся городов Центральной России, где наблюдается более быстрый рост индекса РЕТ в сторону теплового дискомфорта по сравнению с температурами воздуха. Это подтверждают примеры Москвы и Нижнего Новгорода (тренд РЕТ в два раза более интенсивный, чем температуры). Выявлена необычная крестообразная форма трендов для г. Москвы (в других городах тренды практически параллельны друг другу), что означает более интенсивный рост дискомфортных биоклиматических условий по сравнению с температурой воздуха. Более подробный анализ указывает на то, что рост дискомфортности условий обусловлен наличием тенденций к снижению скорости ветра и уменьшением облачности. Определено изменение средней температуры тёплых периодов в Московском регионе за 39 лет. В среднем для всех станций оно происходит со скоростью 0.56°C/10 лет. Увеличение индекса комфортности PET в пределах Московского региона среднем колеблется от 0,48°C/10 лет до 1°C/10лет. Результаты анализа современного состояния здоровья населения в городах России по показателям смертности от климатозависимых патологий по основным классам болезней позволили установить, что явление аномально жаркой погоды может повлиять на возникновение риска дополнительной смертности. Население, прежде всего, ряда городов Московской области и Норильска, может иметь повышенный риск смертности в случае экстремальных погодных явлений, что сохраняет актуальность исследования биоклиматических условий данных городов. В отношении климатозависимых инфекций установлено, что за последние 40 лет наблюдаются тенденции к увеличению суммы эффективных температур, необходимых для развития возбудителей инфекций, в частности, малярии, особенно явно выраженные в городских условиях. Например, начиная с середины 1990-х годов, практически всегда набираются эффективные температуры для развития возбудителя, что раньше было не столь регулярно на всей территории Московского региона. Наиболее выраженные изменения относятся к периоду 2000-х годов. Наступление сезона эффективной заражаемости комаров в черте города происходит всегда раньше, чем за городом, особенно четко проявляясь в плотно застроенных участках города. Предложенный интегральный индекс показывает четкую дифференциацию Московского региона по степени благоприятствования термических условий для передачи малярии. К наименее благоприятным территориям следует отнести северные и западные территории региона; более благоприятные условия складываются на юге и востоке. Наибольший интерес представляет распределение термических условий в пределах города, где также отмечается внутригородская дифференциация: разница между значениями интегрального индекса, рассчитанного по данным метеостанции Балчуг и метеостанции ВДНХ достигает 1,5 раз. На основе индекса комфортности с учетом социально-экономических показателей выявлено, что в среднем за период 1998-2016 г. наиболее комфортные условия для проживания сложились в следующих регионах: Москва, Московская область, Санкт-Петербург, Республика Татарстан, Тюменская область, Республика Башкортостан, Ленинградская, Свердловская, Белгородская и Липецкая области. В большом числе регионов с экстремальными биоклиматическими условиями (Красноярский край, Республика Коми, Мурманская область, Иркутская область, Республика Карелия, Камчатский край) индекс комфортности рос существенно меньшими темпами, чем в других регионах, а соответственно снижалась их привлекательность для населения, наблюдался высокий миграционный отток. В конечном итоге, численность населения, проживающего в менее комфортных условиях, снизилась.
2 1 января 2019 г.-30 июня 2019 г. Оценка и прогноз биоклиматической комфортности городов России в условиях изменения климата в XXI веке
Результаты этапа:
2 30 июня 2018 г.-31 декабря 2018 г. Оценка и прогноз биоклиматической комфортности городов России в условиях изменения климата в XXI веке
Результаты этапа: Проведен анализ временной динамики биоклиматических показателей, в том числе апробированы различные методы оценок статистической значимости и экологической важности вариаций биоклиматических показателей в разных географических регионах. Проведено сравнение применения выбранных на первом этапе исследования биоклиматических индексов для территории РФ. Разработаны методики расчета биоклиматических индексов по сеточным данным (реанализ, результаты модельных расчетов).

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".