«Горячие точки»
российских городов

Аналитики Лаборатории городских технологий и пространственного развития МИИГАиК с помощью анализа спутниковых снимков исследовали температуру поверхности в летнюю жару, выявили самые не комфортные места крупных городов России и сделали пять предложений
по устранению проблемы

время чтения: 10 минут
Краткие выводы исследования
  • Становится все жарче
    С каждым годом в жару города становятся всё менее комфортными для жителей. Температура самых горячих мест мегаполисов, например, в Перми и Екатеринбурге, может быть на 15 или даже 20 градусов выше, чем в окрестных зелёных зонах
  • Проблема актуальна для всех городов
    Проблема перегрева есть во всех изученных городах. В зависимости от климатической зоны она актуальна от двух до четырёх месяцев в году и требует внимания
  • Промзоны и ТЦ — главные источники жары
    Большинство «эпицентров жары» в городах – промзоны, но крупные ТЦ порой нагреваются сильнее. Так происходит в Москве и Краснодаре.
  • Зелень и вода «остужают» города
    Леса и парки – городские холодильники. Например, Екатеринбург, где зелени больше, прохладнее Новосибирска, а в Перми более зелёный правый берег прохладнее застроенного левого. Водоёмы летом – самые холодные места в городе, но понизить температуру они могут только в прилегающих районах: в Санкт-Петербурге Васильевский остров жарче окрестностей станции «Политехническая», в Калининграде прохладны только набережные
  • Как решить проблему
    В конце исследования мы предлагаем пять проверенных решений, которые помогают избавиться от перегрева городов
Что такое «острова тепла»
Наверняка вы чувствовали, что за городом прохладнее, чем в его пределах? По нашим данным, температура в мегаполисах действительно выше окрестностей. В Екатеринбурге и Ростове-на-дону в одно и то же время разница между самым горячим местом города и самыми холодным местом пригорода – целых 20 градусов! Подробнее о городах мы расскажем ниже.

Мы собрали спутниковые данные и проанализировали температуру поверхности. Посмотрите, как нагрелись города России в августе 2022 года. Чем ближе цвет к красному, тем территория горячее.

Явление, когда температура в городе выше загородной, учёные называют городским островом тепла. Внутри острова сильнее всего раскаляются промышленные предприятия, торговые центры, районы плотной городской застройки и асфальтированные площади.

Москва

В Москве наиболее жаркие места сосредоточены на юго-востоке, юге и востоке города. Самые горячие районы – Печатники и Южнопортовый Юго-Восточного административного округа и Перово Восточного Административного округа. Именно там расположено большинство промышленных предприятий Москвы.

Кроме заводов в Москве горячи торговые и бизнес-центры, вокзалы и спортивные комплексы. Так сильнее всего нагрелись ТЦ «Дубровка» и «Остров мечты», деловой центр «Москва-Сити», площадь трёх вокзалов, Красная площадь и комплекс ЦСКА. Если турист захочет пройтись от Казанского вокзала до Кремля, он попадёт в две «горячие точки». А жители и работники Нижегородского района на Юго-Востоке Москвы могут находиться в них весь день.

Любители шоппинга в торговых центрах при работающих кондиционерах будут находиться в прохладе, но тепла ТЦ вырабатывают больше, чем некоторые промышленные предприятия, например, ТЭЦ. Так торговый центр «Гагаринский» и дисконт-центр на Орджоникидзе горячее ТЭЦ-20, расположенной через дорогу. Та же ситуация с ТЦ «Город Лефортово» и ТЭЦ-11 около метро «Авиамоторная».
Откуда берутся острова тепла
По словам климатолога Михаила Локощенко, острова тепла появляются по нескольким причинам.

Во-первых, тепловой баланс в городе отличается от загородного. Отопление зданий, тепло движущихся автомобилей и – маленький довесок – теплота людей и животных, создают дополнительное тепло по сравнению с сельской местностью.
Кроме того, говорит эксперт, в городах есть дымка из-за работы предприятий. Над населёнными пунктами висит слой аэрозольных частиц, который создаёт противоизлучение. Из-за него поверхность земли и нижние слои воздуха не охлаждаются.

Поверхность открытой воды после выпадения осадков в городах меньше, так как после дождя вода утекает в коллекторы. Меньше воды – меньше испарений, а значит выше температура воздуха. В городах меньше растительности, которая тоже способна охлаждать окружающую местность.

«Обычно среди причин, из-за которых появляются острова тепла, упоминают тепло городских поверхностей: асфальта, бетона, камня. Они нагреваются и начинают нагревать город. Но сами они тепла не создают», – говорит Михаил Локощенко. Вечером поверхности в городах медленно остывают, а утром, наоборот, медленно нагреваются. Поэтому остров тепла усиливается поздним вечером или в начале ночи, а утром ослабевает.

То, что городские поверхности медленно остывают – ещё одна вредная особенность острова тепла. Горожане не могут отдохнуть от жары даже ночью.

Чем опасна жара
Аномально высокие температуры повышают вероятность гипертонического криза, инсультов, инфарктов и сердечных приступов. Даже для человека без хронических заболеваний жара – это стресс.

К 2010-м температура на планете уже повысилась примерно на градус относительно 1900-х годов. И эксперты ООН не верят, что глобальное потепление остановится на уровне 1,5-2 градуса. Если температура воздуха повысится на 2 градуса, в Великобритании смертность из-за жары увеличится на 42%, выяснили учёные из Юниверсити колледжа в Лондоне.

На юге России и Черноморском побережье Кавказа жара каждый год: температура воздуха поднимается выше 30-ти градусов. Мегаполисы на Урале и в Сибири, где резко континентальный климат с жарким летом, тоже могут столкнуться со сложностями. Учитывая, что уровень урбанизации в России почти достиг 75%, около 110 млн человек летом испытывают на себе влияние островов тепла.
Да, в средней полосе России температура воздуха поднимается выше 20 градусов всего на два-три месяца в году, но на юге – уже больше, чем на четыре. И к летней жаре, по словам жителей, мегаполисы не подготовлены.

Даже в условиях Центральной России люди изнывали от зноя и бежали из городов в 2010-м году. Как рассказал ведущий научный сотрудник МГУ Михаил Локощенко, тогда более 60-и дней температура была намного выше климатической нормы, и из-за жары в Европейской части россии погибли 55 тыс. человек.

«Остров тепла присущ любому населённому пункту: и крупным городам, и маленьким посёлкам, даже деревням. В малом городе он слабее выражен, а в мегаполисах – ярко», – говорит климатолог. Поэтому, как правило, острова тепла изучают на примере больших городов.

«Центр острова тепла может не совпадать с центром города», – рассказывает Михаил Локощенко. Мегаполисы неоднородны: чем больше город, тем менее однородным может быть остров тепла. «Внутри слабо озеленённых и сильно урбанизированных кварталов с преобладанием асфальта, тёмных крыш и каменных стен, температура будет выше. А на озеленённых участках с разреженной застройкой естественно температура будет меньше», – говорит климатолог.
Наиболее холодные участки городской поверхности – леса и парки
Это так называемые локальные острова холода внутри острова тепла. В лесах стабильно низкие значения из-за того, что листья поглощают солнечный свет, а не отражают. Кроме того, тепло уходит на испарение влаги с листьев растений.

Открытая вода умеряет тепловой стресс горожан, особенно при условии аномально жаркой погоды. Один минус – охлаждающий эффект водоёмов ограничен зоной у берегов.

Водные объекты тоже могут быть островами холода, но не во все сезоны. Вода долго нагревается и долго остывает, поэтому в прохладное время года она нагревает прилегающие территории, а в тёплое, наоборот, охлаждает.
Петербург

Так в Санкт-Петербурге центр острова тепла смещён в сторону промышленных предприятий. Он находится в так называемом сером поясе Петербурга – районах между историческим центром и спальными кварталами, которые по большей части заняты производством, а не жилыми домами.

У завода «Электросила» может быть в среднем на 4 градуса больше, чем на Васильевском острове, и на 9 градусов больше, чем в Купчино. Всего разница температур в городе в один день и в одно время может достигать 15 градусов!


Ростов-на-Дону

Город подтверждает правило: самые горячие районы города примыкают к Северо-Западной промзоне и промзоне в Первомайском районе. Ещё одна точка тепла — вокзал Ростов-Главный.

Ближайшие к вокзалу районы жарче остальных по двум причинам. Во-первых, вокзал Ростова-на-Дону входит в тройку крупнейших по пассажиропотоку на юге России, ежедневно через него проезжают десятки поездов, вокруг интенсивное движение транспорта. А во-вторых, к вокзалу прилегают кварталы с небольшими расстояниями между домами. По словам Михаила Локощенко, зоны плотной городской застройки часто становятся горячими территориями. Высокие и близко стоящие здания могут спровоцировать эффект каньона, когда солнечное излучение отражается от стен, нагревает их, и здания отапливают улицы, как батареи.
Казань

Плотнее всего дома построены в историческом центре города. Туристы, которые приезжают посмотреть на мечеть Кул Шариф или хотят дойти от вокзала до озера Нижний Кабан, неизбежно попадают в остров тепла. Горячее – только на севере и северо-востоке города, где сосредоточены промзоны. Предприятия расположены вдоль железнодорожной линии, проходящей через вокзал «Восстание-Пасс».


Новосибирск

В Новосибирске железнодорожные пути между станциями «Центр» и «Гагаринская» горячее окрестностей. Там, где железная и автодороги закрывают жилые кварталы от реки, прохлады Оби не хватает, чтобы уменьшать температуру воздуха в прилегающих районах. А вот на противоположном берегу такой жары нет.
Краснодар

Самые горячие места – торговые центры и гипермаркеты. Так крупный гипермаркет на улице Александра Покрышкина нагревает относительно прохладный район, свободный от жилой застройки. То же самое можно увидеть рядом с торговым центром на выезде из города у Восточного обхода. Особенно выделяются жаром ТРЦ между Уральской и Новороссийской улицами.
Калининград

В Калининграде горячие точки более неожиданные. Самое жаркое место города – остров Октябрьский. А на берегу острова стоит стадион, построенный к Чемпионату мира по футболу 2018 года. Около стадиона организовали множество парковок и дорожек к ним. Все эти бетонные площади и дороги — причина повышения температуры на острове.

На нём нет промышленных предприятий или торговых центров, вокзалов и гаражей. Через него проходит несколько автомобильных развязок, к которым прилегают пустыри.
Екатеринбург

Промзоны Екатеринбурга в северной части города соседствуют с лесом. Так в районе Эльмаш на расстоянии полутора километров температура может отличаться на 11-17 градусов. Завод нагревает – лес охлаждает.

В Екатеринбурге остров тепла окружают леса и парки. Северные и южные районы города прохладнее центра как раз из-за того, что они вплотную примыкают к зелёным зонам, и там нет промышленных предприятий. Летом многочисленные водоёмы Екатеринбурга – самые холодные места города.
Пермь

В Перми районы на правом берегу Камы, расположенные между рекой и лесопарками, значительно прохладнее, чем районы на левом берегу. Там нет крупных промышленных предприятий, а лес занимает большую площадь. Левый берег охлаждается в основном за счёт парков, хотя там вблизи Камы тоже можно увидеть узкую полоску прохлады.
Омск

Исключение из правила «вода = охлаждение» – Омск. Там в список горячих точек попало Мазутное озеро. Топливо уже несколько лет находится в водоёме. Чистые озёра рядом намного прохладнее. Узкая речка Омь, которая протекает через центр города, тоже справляется с тем, чтобы охлаждать прилегающие улицы. Широкий Иртыш даёт городу ещё больше прохлады.

Пять способов охладить город

Эксперты Лаборатории городских технологий и пространственного развития МИИГАиК рекомендуют следующие пять способов борьбы с жарой в городах (от простого к сложному).

1
Озеленять улицы и дома
Лесопарки, парки и скверы – стабильно самые прохладные пространства в городах, а деревья – отличные освежители воздуха. Поэтому один из самых эффективных способов понизить температуру в городе – высаживать деревья. Пример тому Екатеринбург, где ближайшие к лесам микрорайоны прохладнее тех, что находятся в глубине города. Разумеется, нельзя вырубать существующие зелёные зоны.
Если места для парков в городе не хватает, можно озеленять крыши домов. Эксперты КБ «Стрелка» подсчитали, что если сделать зелёными крыши по всей Москве, температура воздуха в городе летом может понизиться на 1,3 градуса. А внутри «зелёного» здания будет на 2-5 градусов прохладнее, чем в обычном.

«Зелёные» крыши уже существуют в Москве. В научно-исследовательском центре «Ренова Лаб» в «Сколково» площадь озеленения на крыше примерно равна футбольному полю. Такое решение позволило улучшить теплоизоляцию и звукоизоляцию здания и уменьшить затраты энергии на охлаждающее оборудование более, чем на 20%.

В обычном многоквартирном доме или над торговым центром разбить сад тоже возможно.


Материал КБ Стрелка

Собственникам нужно перевести крышу в разряд эксплуатируемой, провести собрание жильцов и передать проект в институт жилищного проектирования. Дальше убедиться, что он соответствует всем требованиям, и выбрать подрядчика для озеленения.

2
Использовать светлые поверхности
Если бюджет ограничен, можно покрасить кровлю в белый цвет. В индийском городе Ахмадабад покрыли более 3000 крыш зданий смесью из белого известняка. Это позволило уменьшить выделение тепла от домов и понизить температуру внутри зданий на 1-2 градуса.

Самостоятельно сделать крышу более прохладной тоже можно: американец провёл эксперимент со своим домом. Он покрыл кровлю 50-процентным раствором гидроксида кальция. На то, чтобы покрасить всю крышу, ушло шесть часов. В результате температура кровли уменьшилась на 6 градусов, а температура на чердаке – на 15 градусов.



Спутниковые снимки показывают, что на Октябрьском острове в Калининграде, о котором мы уже писали как о самом горячем месте города, самое холодное место – стадион со светлой крышей.

В светлые тона красить можно не только крыши. В Лос-Анджелесе дорожное покрытие делают светло-серым, чтобы с одной стороны не нагревать город, с другой – не слепить водителей (что произошло бы, будь дорога белой).

3
Применять «умные» материалы
Если использовать «холодные» крыши, материалы которых отражают солнечный свет, сократится стоимость коммунальных услуг, а температура внутри зданий уменьшится на 4 градуса. К таким выводам пришли исследователи из Института Нового Южного Уэльса в Сиднее. Технология также сокращает количество тепла, которое выделяют здания. С такой крышей в доме можно не устанавливать кондиционер и всё равно чувствовать себя комфортно.

Поверхность крыши при равных условиях нагревается на 10 градусов меньше, если она «холодная». А если большинство крыш в городе будет такими, температура воздуха уменьшится на величину от 2,5 до 4 градусов. По подсчётам исследователей, в Австралии стоимость установки «холодной» крыши не превышает стоимость обычной.

На тепловом изображении видно, что белые крыши нагреваются меньше остальных.

Из материалов, которые доступны на российском рынке, по оценкам кровельщиков, меньше всего нагреваются мягкие черепицы и светлые мембраны. По отражающей способности черепицы уступают мембранам, а значит сильнее нагреваются на солнце и менее эффективны.

4
Создавать водоёмы
Российская практика поливать улицы водой в жару, по мнению Михаила Локощенко, спорна. «Поливальные машины на небольшое время, пока не высохнет вода, уменьшают нагрев, но когда едут, они выделяют тепло», – говорит климатолог.

Эффективнее было бы открыть реки, которые сейчас заключены в коллекторы. Даже небольшая река может понизить температуру воздуха вокруг себя на 1 градус. Эксперимент, проведённый в столице Южной Кореи Сеуле, показал, что разница может достигать даже 5,9 градусов. Бонус рек в черте города – вокруг них начинает расти зелень, которая тоже охлаждает окружающее пространство.


Иллюстрация КБ «Стрелка»

Так по мнению экспертов КБ Стрелка будут выглядеть «Лужники», если вернуть излучине Москвы-реки её природный облик. В таком виде окрестности стадиона будут уменьшать, а не увеличивать эффект теплового острова в Москве.

Материал КБ Стрелка

5
Планировать просторные города
Если расстояние между домами маленькое, ветер не может добраться до узких переулков, рассказывает климатолог Михаил Локощенко. Воздух в этих кварталах будет застаиваться и нагреваться сильнее, чем в более разреженных. Американские физики доказали взаимосвязь между городской планировкой и повышением температуры. Чем больше плотность застройки, тем жарче в городе.

Высота зданий также влияет на температуру воздуха. Как показало наше исследование, при схожей плотности застройки в более высотных районах будет жарче. Ново-Савиновский, Московский и Кировский районы Казани застроены многоэтажными домами. Там температура воздуха выше, чем, например, в Приволжском районе, где преобладают частные дома.

Эти два эффекта следует учитывать при планировании новых и реновации старых микрорайонов. Между зданиями должно быть расстояние, достаточное для проветривания. Высоту домов тоже следует ограничить. Наше исследование показало, что прохладнее всего в районах, где дома не выше четырёх этажей.

По законам физики тёплый городской воздух поднимается вверх, охлаждается, опускается вниз, но не может проникнуть в город, если плотность его застройки и высота домов велики.

Перегрев отдельных мест или целых районов есть во всех городах, которые мы проанализировали в Лаборатории городских технологий и пространственного развития МИИГАиК. По запросу мы готовы исследовать ваш город или сделать более детальную аналитику по уже изученному мегаполису.

Если вы хотите заказать исследование по вашему городу, напишите
gtpr@miigaik.ru