Слово редакции

Климатическая адаптация всё чаще становится не отдельной экологической темой, а частью профессионального разговора о качестве городской среды. Чтобы проектировать устойчивые парки, жилые кварталы, общественные пространства и водно-зелёную инфраструктуру, специалисту уже недостаточно работать только с планом территории и набором привычных решений. Нужно понимать, как город ведёт себя в жару, при сильном ветре, во время экстремальных осадков и при долгосрочном изменении климата.

Материал выходит сразу после Дня строителя – и это хороший повод напомнить: климат уже давно присутствует в строительной и проектной практике. Нормы инсоляции, ветровой режим, тепловой комфорт, расчёт водоотведения и устойчивость решений к осадкам напрямую влияют на качество здания, двора, улицы или общественного пространства. Сегодня к этим привычным параметрам добавляется более широкий вопрос климатической адаптации: как проектное решение будет работать в условиях жары, ливней, ветра и меняющегося климата.

Для «Экоурбаниста» важно говорить об этом не только через проекты, методики и научные исследования, но и через людей профессии. Образовательная программа – это ещё и опыт исследователей и практиков: тех, кто сам проходил путь от учебных задач к реальным проектам, сталкивался с ограничениями данных и теперь передаёт этот опыт дальше.

История Михаила Варенцова и Анастасии Моргуновой – как раз об этом. Михаил Варенцов, кандидат географических наук, метеоролог, старший научный сотрудник лаборатории суперкомпьютерного моделирования природно-климатических процессов Научно-исследовательского вычислительного центра МГУ, читал на факультете географии и геоинформационных технологий ВШЭ курс «Моделирование городского климата», а сегодня является одним из преподавателей курса «Экоурбаниста» «Климатическая адаптация городской среды». Анастасия Моргунова, климатолог, стажёр-исследователь Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, сначала пришла на курс Михаила Варенцова как студентка, затем начала работать с микроклиматическими условиями в городских проектах в SUNLAB, а сегодня также участвует в курсе «Экоурбаниста» уже в роли преподавателя.

Эта траектория важна не как исключительная история успеха, а как пример того, как профессиональный путь складывается через интерес, сильную образовательную среду и работу на стыке дисциплин. Особенно в темах, где одних учебников недостаточно, а опыт практиков и исследователей помогает быстрее увидеть, как знания применяются к реальным городским задачам.

Климатология сегодня выходит за пределы «науки про погоду и данные» и становится частью работы с городом. А климатическая адаптация – не абстрактной повесткой о будущем, а практическим инструментом для тех, кто проектирует, благоустраивает, озеленяет, управляет территориями и принимает решения о развитии городской среды.

Эта логика уже закрепляется и на уровне методических документов: например, в руководстве по адаптации к изменениям климата, подготовленном экспертами и партнёрами факультета географии и геоинформационных технологий НИУ ВШЭ, собраны подходы к системному управлению климатическими рисками и адаптационными решениями.

Поэтому этот материал – не только о курсе и не только о двух преподавателях. Он о том, как формируется профессиональная оптика, которая становится всё более важной для архитекторов, ландшафтных архитекторов, градостроителей, экологов, девелоперов и всех, кто работает с городом. И о том, что учиться этой оптике можно – у тех, кто сам соединяет научный подход, моделирование и практическую работу с городской средой.

Зачем городскому специалисту климатическое моделирование

Михаил Варенцов объясняет, почему климатическое моделирование становится важным не только для исследователей, но и для специалистов, работающих с городской средой:

«С одной стороны, климатическая повестка всё глубже проникает в нашу жизнь, напоминая о себе в том числе и в нашей повседневной жизни – через экстремальные ливни, снегопады, волны жары. Становится всё более очевидной необходимость адаптации городской инфраструктуры к изменениям климата и смягчения их негативных последствий за счёт тех или иных планировочных, архитектурных и инженерных решений.
С другой стороны, есть запрос населения на более комфортную городскую среду, в контексте которого адаптационные решения могут быть не только долгосрочной инвестицией в будущее, но и текущим конкурентным преимуществом».

Но на уровне проектирования общий разговор быстро упирается в конкретные цифры. Михаил Варенцов формулирует это через вопросы, которые понятны любому специалисту, работающему с городом:

«На какую интенсивность осадков рассчитывать ливневую канализацию? С учётом какой ожидаемой температуры воздуха подбирать виды растений для озеленения? Как оптимизировать эффективность водно-зелёной инфраструктуры в контексте регуляции микроклимата? Какую установленную мощность кондиционеров нужно закладывать в проект и можно ли её как-то уменьшить за счёт альтернативных, более экологичных технологий регулирования микроклимата помещений?»

Ответы на эти вопросы требуют количественных данных о современном климате и сценариях его изменения на масштабе десятилетий. Кроме того, нужны инструменты, которые позволяют оценивать эффективность архитектурных и градостроительных решений через метрики, связанные с локальными климатическими условиями: термический комфорт, распространение загрязнений, энергоэффективность зданий.

Именно для этого нужны климатические модели.

Моделей, подчёркивает Михаил, существует много: они различаются по пространственному масштабу, сложности, набору описываемых процессов и применимости для разных задач. Поэтому специалисту, работающему с городом, важно понимать их особенности и возможности: ориентироваться в климатических данных и быть квалифицированным заказчиком, если моделирование используется на уровне конкретного объекта.

Он предлагает простую аналогию:

«Разбираться в климатическом моделировании специалисту, работающему с городом, необходимо так же, как врачу – в лабораторной диагностике. Разумеется, существуют стандартные протоколы лечения, но они не охватывают всего разнообразия индивидуальных случаев, и грамотный врач обязан интерпретировать анализы сам.

Точно так же готовых градостроительных нормативов недостаточно: чтобы адаптировать город к меняющемуся климату, нужно понимать, что скрывается за цифрами климатических моделей, и уметь применять их к конкретному району или объекту».

Это важный сдвиг. Проектировщик не обязан сам становиться климатологом, но должен понимать, как устроены климатические данные, где границы их применимости и как они могут влиять на проектное решение.

Как ENVI-met используется в проектировании городской среды

В курсе по моделированию городского климата в ВШЭ работа с ENVI-met и другими микроклиматическими моделями была связана с проектной логикой: сначала студенты собирали «контрольный» сценарий существующей городской среды, а затем проверяли один или несколько сценариев её трансформации. Например, оценивали, что изменится, если поменять альбедо стен и крыш, добавить озеленение или иначе организовать элементы среды.

По словам Михаила Варенцова, именно в таких практических заданиях становится видно, для кого это остаётся формальной учебной дисциплиной, а для кого превращается в возможное профессиональное направление.

«Чувствуется это в первую очередь по подходу к выполнению практических заданий в рамках курса, касающихся работы с моделями. Работы некоторых студентов отличаются и большим числом сценариев, и их более детальной проработкой, попыткой более тщательно учесть особенности конкретного города и района – в общем, творческим подходом к выполнению задания».

По его словам, такие примеры уже есть: одна из студенток, которая прошла курс и проявила заметный интерес к практическим заданиям, позже обратилась к нему с запросом на поиск работы в области городской климатологии и моделирования.

Анастасия Моргунова запомнилась Михаилу Варенцову особенно.

«Анастасия Моргунова запомнилась мне, во-первых, как единственный человек, прослушавший мой курс дважды: вначале она пришла на 3-м курсе бакалавриата в качестве вольного слушателя, по совету своего научного руководителя, а потом уже в рамках курса по выбору на 4-м курсе. То, что она, прослушав курс в первый раз, снова выбрала его в следующем году, безусловно говорит о её интересе к городской климатологии».

Кроме того, Михаил выделяет её практическую работу по ENVI-met – трёхмерной микромасштабной модели городского климата, самой сложной из тех, что рассматривались в рамках курса.

Анастасия выбрала объектом исследования город Осло и смоделировала термический и ветровой комфорт в одном из его спальных районов для трёх сценариев: контрольного, с реалистичной застройкой; сценария увеличения альбедо поверхностей стен и дороги; сценария озеленения крыш и фасадов.

Результат оказался ожидаемым с научной точки зрения, но очень показательным для проектной практики.

«Повышение альбедо стен и дороги снижает температуру приземного воздуха, но при этом значительно повышает температуру, ощущаемую человеком, за счёт увеличения попадающей на него солнечной радиации. В “зелёном” сценарии такой проблемы не возникает, снижается и “обычная” температура воздуха, и ощущаемая человеком».

Для городской практики это важный пример. Решение, которое на схеме выглядит очевидно полезным, может работать неоднозначно, если смотреть не только на температуру воздуха, но и на реальный комфорт человека в пространстве. Климатическое моделирование в этом случае становится не «красивым расчётом», а способом проверить проектную гипотезу до её реализации.

Как климатология выходит на уровень города

Сама Анастасия Моргунова вспоминает, что в университете климатология сначала была связана для неё прежде всего с глобальным климатом, физическими процессами в атмосфере, последствиями и предпосылками изменений климата.

«В рамках курсовой и дипломной работ я также не спускалась на уровень применения полученных знаний к практическим задачам городской среды. Но потом я пришла работать в SUNLAB, где мне предложили заниматься микроклиматическими условиями в городе».

Переход оказался непростым. Нужно было сменить траекторию с научной на прикладную, разобраться в новой теме и освоить специализированные программы для моделирования.

Самое интересное, по словам Анастасии, началось тогда, когда появились результаты моделирования. Вместе с ними появились и ошибки.

«Я могла неправильно задать время расчёта, не до конца понимать, как модель считает параметры на каждом шаге, почему недостаточно хорошо учитывается рельеф, как ограничения входных данных влияют на итоговую картину, какой размер расчётной ячейки выбрать и сколько времени займёт расчёт. Для меня это было похоже на решение загадки, где нужно найти причину ошибки и понять логику модели».

Постепенно эта работа с ошибками стала способом понять не только модель, но и городскую среду. Особенно важными оказались обсуждения результатов на еженедельных собраниях.

«Наверное, это было самое интересное и важное для меня, потому что я видела, как коллеги подходят к анализу среды через призму условий микроклимата: на что обращают внимание, как оценивают комфортность пространства для человека, как связывают климатические параметры с архитектурой и благоустройством».

Так город начал восприниматься иначе: не только как набор зданий, дорог, деревьев и открытых пространств, но как среда, где конфигурация застройки влияет на ветер и освещённость, растения помогают снижать тепловую нагрузку летом или защищать от ветра зимой, а вертикальное озеленение может работать на охлаждение фасадов.

«Постепенно я и сама начала иначе смотреть на город. Стала замечать, как конфигурация застройки влияет на ветер и освещённость, какие породы деревьев лучше помогают снижать тепловую нагрузку летом, а какие – защищать пространство от ветра зимой, как вертикальное озеленение влияет на охлаждение фасадов».

Что даёт обучение у исследователей и практиков

Курс Михаила Варенцова совпал для Анастасии с началом практической работы. На четвёртом курсе она уже занималась моделированием в SUNLAB, но именно анализ полученных результатов давался сложно: опыта работы с городской средой ещё не было.

«Для меня получился довольно удачный симбиоз, потому что к этому моменту я уже занималась моделированием в SUNLAB, но именно с анализом полученных результатов были сложности, потому что опыта работы с городской средой у меня не было».

На курсе разбирали особенности погоды и климата урбанизированных территорий, влияние города на атмосферные процессы и обратное влияние климатических условий на качество жизни населения.

«Многие вещи, которые тогда обсуждались на занятиях, почти сразу начали помогать мне в рабочих проектах».

Но важным оказался не только один курс. Анастасия отдельно говорит о фундаментальной базе бакалавриата: физике атмосферы, метеорологии и работе с данными.

«Во время учёбы многие вещи воспринимаются довольно абстрактно, но в практической работе именно это понимание процессов помогает интерпретировать результаты моделирования и замечать ошибки».

Также пригодились навыки анализа данных и работы с ГИС. В городской среде климатолог постоянно оказывается на стыке дисциплин, поэтому ему нужно соединять климатические данные, пространственный анализ и задачи проектирования.

В этом смысле образовательная траектория – это не линейная схема «прослушал курс – получил профессию», а более сложный процесс. Фундаментальная база даёт понимание атмосферных процессов, моделирование – инструмент, проектная работа – контекст, а междисциплинарная команда – язык, на котором эти данные начинают работать для городской среды.

Роль климатолога в проектной команде: задачи и зона ответственности

В проектной команде климатолог отвечает не только за расчёт, но и за корректную постановку задачи, интерпретацию результатов и объяснение ограничений модели. Именно поэтому самым сложным при переходе от учебных задач к реальным проектам Анастасия называет уровень ответственности.

«В университете качество работы в основном влияло на оценку, а в реальных проектах от результатов твоей работы зависят решения других специалистов».

Например, команда ландшафтных архитекторов может разрабатывать решения по озеленению территории на основе результатов микроклиматического моделирования. В такой работе климатолог сначала моделирует существующую ситуацию и выявляет зоны стресса и дискомфорта, затем проектировщики предлагают варианты благоустройства, а после этого выполняется повторное моделирование – уже для оценки эффекта от выбранных решений.

«В такой работе особенно важно соблюдать дедлайны, потому что другие команды напрямую опираются на твои результаты».

Ещё одна сложность – объяснять ограничения моделирования. У любой модели есть допущения, ограничения входных данных, особенности расчётов. Для людей без климатологического бэкграунда это может быть неочевидно.

«А когда ты вчерашний или до сих пор студент, пояснить такие вещи ещё труднее».

При этом именно междисциплинарность стала для Анастасии одной из самых интересных сторон работы.

«В проектах мне приходилось взаимодействовать с ландшафтными архитекторами, биологами, ГИС-специалистами, инженерами – и это очень расширяет взгляд на городскую среду».

Так климатолог в проектной команде оказывается не просто специалистом, который «делает расчёт». Он помогает другим специалистам увидеть территорию через параметры микроклимата, объясняет ограничения данных и переводит результаты моделирования на язык проектных решений.

Чем климатолог полезен команде, которая работает с городом

Если объяснять просто, климатолог помогает проектной команде учитывать физиологический комфорт человека в городской среде: насколько комфортно находиться на улице летом или зимой, где будут зоны перегрева, сильного ветра или теплового дискомфорта, какие решения могут снизить нагрузку на человека.

«Климатолог может заранее оценить, где будут возникать зоны перегрева, сильного ветра или теплового дискомфорта, и предложить решения, которые помогут сделать пространство более комфортным. Это особенно важно в условиях изменения климата и учащения экстремальных погодных явлений», – объясняет Анастасия Моргунова.

На практике это означает, что климатолог помогает команде не только описывать существующие проблемы, но и проверять возможные решения: как сработает озеленение, где нужна тень, где важна защита от ветра, как изменение покрытия или конфигурации застройки повлияет на ощущаемую температуру.

Анастасия считает, что сегодня климатолог – это уже не только учёный «про погоду и данные», но и участник разговора о городе.

«В связке с градостроителями, архитекторами, планировщиками климатолог помогает понять, как наиболее эффективно развивать город, чтобы человеку было комфортно в нём жить».

Именно в этой связке климатическая адаптация перестаёт быть абстрактной реакцией на глобальные изменения климата. Она становится частью ежедневной проектной логики: от анализа территории – к выбору решений, от расчёта – к интерпретации, от данных – к качеству среды.

Обучение климатической адаптации городской среды: почему одной теории недостаточно

В разговоре об обучении климатической адаптации городской среды часто возникает вопрос: достаточно ли учебника, методички или набора нормативов. Михаил Варенцов отвечает осторожно: тема быстро развивается и тесно связана с практикой, а хорошего учебника именно по климатической адаптации он пока не знает.

Есть фундаментальные работы по городской климатологии. Например, учебник Urban Climates Тима Оке и соавторов, где городская климатология рассматривается системно. Но климатическая адаптация и моделирование в таких изданиях, по словам Михаила, затронуты скорее обзорно.

Главная проблема даже не в отсутствии учебника. Важно, что часть профессионального опыта трудно формализовать.

«Никакой учебник не заменит возможности передать опыт, который сложно формализовать: нюансы работы с теми или иными моделями, видами данных и прочее, которые лучше всего осваиваются в ходе “набивания шишек” на учебных заданиях, приближенных к реальным задачам, с которыми приходится сталкиваться в рабочей практике».

Поэтому в обучении климатической адаптации особенно важна связка теории, данных, практических заданий и преподавателей, которые сами работают с исследованиями и проектами. Слушателям нужно не только узнать, какие бывают климатические риски и модели, но и понять, как эти знания включаются в работу с территорией: от постановки задачи до интерпретации результата.

От студентки к преподавателю

Сегодня Анастасия Моргунова сама преподаёт в курсе «Климатическая адаптация городской среды». Переход от студентки к преподавателю она описывает как волнительный.

«Я сильно волновалась перед первой встречей с участниками курса. Но всё прошло хорошо, мы познакомились и обменялись ожиданиями. Было много интересных и глубоких вопросов от участников, я была рада, что могу чем-то поделиться с другими».

Главное, что ей хочется объяснить слушателям: результат климатического моделирования – это не конечный продукт, а часть большого процесса принятия решений.

«Архитектору или инженеру необязательно разбираться во всех технических деталях моделирования, но важно понимать, как интерпретировать данные микроклимата и использовать их для улучшения городской среды. Главная ценность анализа микроклимата – не в самих расчётах, а в том, как эти данные помогают делать пространство более комфортным и устойчивым для человека».

Эта мысль, пожалуй, задаёт основную рамку разговора о климатической адаптации для проектировщиков. Модель сама по себе не делает город комфортнее. Но она помогает увидеть проблему, проверить решение и обосновать проектный выбор.

Климатическая адаптация как часть профессии

Для «Экоурбаниста» климатическая адаптация – это не только риски, данные и модели. Это ещё и вопрос о том, как меняется сама профессия.

Профессия редко складывается сразу и окончательно. Чаще это путь: от интереса к теме – к первым задачам, от ошибок – к пониманию метода, от работы внутри своей дисциплины – к общему языку с архитекторами, инженерами, биологами, ландшафтными архитекторами и управленцами.

Городская среда всё чаще требует от специалистов междисциплинарного взгляда. Ландшафтный архитектор должен понимать, как растения работают с тепловой нагрузкой и ветром. Архитектор – как конфигурация застройки меняет микроклимат. Девелопер – как климатическая устойчивость влияет на качество и ценность проекта. Муниципальный специалист – как данные помогают принимать решения не только на уровне отдельного благоустройства, но и на уровне долгосрочной адаптации территории.

В этой системе климатолог становится важным участником команды. А образование – способом собрать общий язык между наукой, проектированием и управлением городской средой.

История Михаила Варенцова и Анастасии Моргуновой показывает, как этот общий язык формируется: через университетский курс, фундаментальную научную базу, первые практические задачи, работу с ошибками и передачу опыта дальше. Такой путь не всегда начинается с готового ответа. Иногда он начинается с интереса, сильного преподавателя и задачи, которая оказывается сложнее учебного задания.

В начале нового образовательного сезона это особенно важно: климатическая адаптация уже не выглядит узкой темой для специалистов по климату. Она становится частью профессиональной грамотности тех, кто работает с городом. А значит, учиться ей – не просто осваивать новую область, а постепенно настраивать взгляд: видеть в городской среде не только форму, функцию и благоустройство, но и климатические процессы, от которых зависит повседневный комфорт человека.

О курсе

Курс «Климатическая адаптация городской среды» – программа дополнительного профессионального образования «Экоурбаниста» для специалистов, которые занимаются проектированием, планированием или управлением городскими территориями и хотят учитывать климатические риски при принятии решений.

Курс начинается с вводной лекции Александра Чернокульского, заместителя директора Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН. Он задаёт общую рамку программы: прежде чем говорить об адаптационных решениях, нужно понять, к чему именно адаптируется городская среда.

«Когда мы начинаем говорить об адаптации, мы должны понимать, почему это важно и к чему нужно адаптироваться. Поэтому сначала необходимо создать базу для понимания глобальных климатических изменений и их последствий», – объясняет Александр Чернокульский.

Программа рассчитана на архитекторов, ландшафтных архитекторов и дизайнеров, градостроителей, урбанистов, экологов, ESG-специалистов, девелоперов, представителей власти и муниципалитетов, исследователей и преподавателей.

В курсе рассматриваются климатическая адаптация городов, водная инфраструктура, работа с климатическими и метеорологическими данными, индексы климатической комфортности, инструменты климатического и микроклиматического моделирования, включая ENVI-met. Практическая часть строится вокруг проектной задачи: слушатели собирают базовый сценарий, проверяют адаптационное решение и сравнивают результаты – например, оценивают, как меняется микроклимат территории после добавления озеленения, изменения покрытий или других решений.

Курс помогает увидеть климатическую адаптацию не как отдельную тему «про погоду», а как практический инструмент работы с городской средой – от анализа данных до проектного решения.

Один из анонимных отзывов о программе хорошо передаёт её практическую логику: «Очень хороший курс, именно такого и хотелось: есть и теоретическая часть, и практика». При этом слушатели отдельно отмечают, что курс насыщенный, а самая сложная и ценная часть начинается там, где нужно сформулировать задачу, собрать базовую модель, проверить проектный сценарий и сравнить результаты. Именно здесь климатическая адаптация перестаёт быть общей темой и становится рабочим инструментом проектировщика.

Новый поток курса «Климатическая адаптация городской среды» стартует скоро. Программа подойдёт специалистам, которым важно не только разобраться в климатических рисках, но и научиться применять данные, модели и проектные сценарии в работе с реальными территориями.

Подробнее – на странице программы «Климатическая адаптация городской среды».

Блиц с ИИ: частые вопросы о климатическом моделировании и адаптации городской среды

Краткие вопросы и ответы подготовлены с использованием генеративной модели искусственного интеллекта на основе материалов статьи. Перед публикацией текст прошёл редакционную проверку, фактчекинг и содержательную доработку. Ответственность за точность формулировок и достоверность представленной информации несёт редакция журнала.

Что такое микроклиматическое моделирование в городском проектировании?

Микроклиматическое моделирование – это расчёт климатических параметров на уровне конкретного квартала, двора, улицы или объекта. Оно позволяет оценить температуру воздуха, ветер, солнечную радиацию и тепловой комфорт человека. Для таких задач используются специализированные программы, например ENVI-met. Моделирование помогает проверить проектное решение до его реализации.

Зачем архитектору или ландшафтному архитектору климатическое моделирование?

Климатическое моделирование помогает понять, как проектное решение повлияет на комфорт городской среды. Оно показывает, где могут возникать зоны перегрева, сильного ветра или теплового дискомфорта. Для архитектора и ландшафтного архитектора это инструмент проверки гипотез: как сработает озеленение, изменение покрытия, зелёная крыша или новая конфигурация застройки.

Как ENVI-met используется в проектировании городской среды?

ENVI-met позволяет моделировать микроклимат на уровне участка городской среды: двора, квартала, улицы или общественного пространства. С его помощью можно сравнить базовый сценарий и проектное решение: например, оценить, как изменятся температура, ветер и ощущаемый человеком комфорт после добавления озеленения или изменения характеристик поверхности. Такой расчёт помогает обосновывать проектные решения не только визуально, но и через данные.

Как климатолог работает в проектной команде?

Климатолог анализирует существующую ситуацию, выявляет зоны дискомфорта, помогает выбрать адаптационные решения и проверяет их эффект с помощью моделирования. Его работа может включать сравнение базовой модели и проектного сценария. В проектной команде климатолог переводит данные о микроклимате на язык решений, понятных архитекторам, инженерам, ландшафтным архитекторам и заказчику.

Чем климатолог полезен архитекторам и проектировщикам?

Климатолог помогает заранее оценить, как проектное решение повлияет на микроклимат и комфорт человека. Он показывает, где могут появиться зоны перегрева, ветрового дискомфорта или избыточной солнечной нагрузки, и помогает проверить, как сработают озеленение, тень, изменение покрытий или конфигурации застройки. Для проектной команды это способ принимать решения не только по интуиции и опыту, но и на основе данных.

Почему климатической адаптации нельзя научиться только по учебнику?

Климатическая адаптация связана с реальными территориями, данными, моделями и проектными ограничениями. Учебник может дать теоретическую базу, но не заменяет работу с конкретными сценариями, ошибками расчётов и интерпретацией результатов. Поэтому в обучении важны практические задания, работа с моделями и преподаватели, которые сами занимаются исследованиями и проектами.

Что даёт курс по климатической адаптации городской среды?

Курс помогает понять, как изменение климата связано с городским проектированием и качеством среды. Слушатели изучают климатические риски, работу с данными, индексы климатической комфортности и инструменты микроклиматического моделирования. Практическая часть помогает перейти от общей темы адаптации к постановке задачи, сборке базового сценария, проверке проектного решения и анализу результатов.

Источники:

1. Научный центр «Smart Urban Nature».
2. Е. Белов, Т. Анискина. Руководство по адаптации к изменениям климата.
3. Факультет географии и геоинформационных технологий НИУ ВШЭ. Информационные ресурсы и инструменты для управления климатическими рисками.
4. Факультет географии и геоинформационных технологий НИУ ВШЭ. Доклады и аналитические отчёты.
5. Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН.

The post Город глазами климатолога: как климатическое моделирование помогает проектировать городскую среду first appeared on ЭКОУРБАНИСТ.

Уникальность курса и задачи климатической адаптации

Почему климатическая адаптация становится городской задачей

София Дёмина: Какую ключевую проблему климатической адаптации решает этот курс?

Вячеслав Васенёв: Сама проблема необходимости адаптации к климатическим изменениям сегодня широко обсуждается и понятна как городским управленцам, так и проектировщикам, и вызывает обеспокоенность у жителей. Поэтому интуитивно предпринимаются различные подходы к климатической адаптации.

В основном считается, что озеленение и в целом создание городской зелёной инфраструктуры – эффективный инструмент климатической адаптации. Но насколько он эффективен и как количественно рассчитать эффективность конкретных решений – эта информация далеко не очевидна и не всем известна.

Именно на разработку таких компетенций в практической работе и нацелен курс. Для проектировщиков он должен создать понимание инструментов, которые можно использовать в проектах, чтобы снижать риски, в первую очередь связанные с волнами жары. Для города – понимание того, какие критерии следует учитывать в проектах, чтобы достигать целей климатической адаптации.

Чем курс отличается от курсов по водно-зелёной инфраструктуре

София Дёмина: В чём принципиальное отличие этого курса от курсов по водно-зелёной инфраструктуре?

Вячеслав Васенёв: Эти курсы, безусловно, связаны, потому что и там, и там водно-зелёная инфраструктура рассматривается как объект. Но курс по ВЗИ рассматривает её в более широком, концептуальном подходе и делает основной акцент на управлении поверхностным стоком и водном менеджменте.

Курс по климатической адаптации прежде всего делает акцент на рисках, связанных с волнами жары. Поэтому в нём достаточно большой блок посвящён тому, что можно назвать метеорологией и климатологией для проектировщиков.

Если в курсе по ВЗИ проектировщики обычно отталкиваются от таких сущностей, как рельеф и моделирование поверхностного стока, то для курса адаптации мы исходим из представления о городской атмосфере, особенно мезо- и микроклимате.

Мы рассматриваем, как использовать сценарии климатических изменений, а также работаем с прикладными инструментами, чтобы оценить, как выбор конкретных решений – например, соотношение деревьев и кустарников или подбор видов – позволяет обеспечивать охлаждающий эффект.

Какие ошибки чаще всего встречаются в проектах

София Дёмина: Какие ошибки в проектах и управленческих решениях вы чаще всего видите сегодня, которые курс помогает избежать?

Вячеслав Васенёв: Чаще всего мы видим ошибку, когда любое озеленение по умолчанию воспринимается как позитивный эффект в контексте климатической адаптации.

При этом не проводится различие – или, по крайней мере, оно не оценивается количественно – между созданием, условно, только газона и трёхъярусного озеленения. С точки зрения задач климатической адаптации это совершенно разные вещи.

В рамках курса можно убедиться, используя инструменты климатического моделирования, что выбор дерева с определённой кроной или даже с определённой фактурой значительно влияет на охлаждающий эффект – то есть на изменение ощущаемой температуры.

Проектировщику важно понимать, за счёт каких видов, какого взаимного расположения и какой структуры объекта ВЗИ можно достигнуть охлаждающего эффекта.

Для города, контролирующих органов и даже жителей важно понимать, что между просто газоном и, например, трёхъярусным озеленением или миксбордером существует большая разница.

Если в первом случае охлаждающий эффект минимален, то при грамотном использовании озеленения можно достигать снижения ощущаемой температуры на 5–7°C, снижая уровень теплового стресса при волнах жары.

Грамотно спроектированное озеленение может снижать ощущаемую температуру в городе на 5–7°C

Это важно и для обычных жителей. Например, если человек выбирает квартиру и смотрит на благоустройство территории, он может оценивать озеленение не только эстетически, но и с точки зрения того, выполняет ли оно климатическую функцию.

Большую роль играет не только тип посадок, но и их взаимное расположение – например, рядовая посадка, учитывающая направление ветра, может значительно усиливать охлаждающий эффект.

Практическая часть курса и ценность обучения

Самая ценная практическая часть курса

София Дёмина: Что в курсе является самым ценным с точки зрения практики, а не теории?

Вячеслав Васенёв: Я бы не сказал, что курс сильно теоретический. В нём есть вводная информация по климатологии и подходам к работе с зелёной инфраструктурой в контексте углеродной нейтральности, но без этого практику понять сложно.

Что касается практической части, то наиболее ценными являются навыки работы с данными: начиная от сбора метеорологических данных для конкретного объекта и заканчивая работой с моделями.

На мезоуровне участники учатся интерпретировать результаты климатического моделирования, а на микроуровне проходят полный цикл работы с моделью: настройку, калибровку и применение.

В рамках моделирования можно проверять различные проектные решения и смотреть, как они влияют на ощущаемую температуру и климатический комфорт.

Работа с данными и моделями, позволяющими получать пространственные характеристики по основным климатическим показателям, – пожалуй, самый полезный практический навык.

Самый полезный практический навык – это работа с климатическими данными и моделями

Где и как участники смогут применить знания после курса

София Дёмина: Где и как участники смогут применить знания после курса?

Вячеслав Васенёв: Даже в рамках курса участники работают с реальными проектными примерами. Это позволяет сразу применять полученные навыки для анализа проектов и оценки климатических эффектов.

Например, мы рассматривали двор жилого комплекса площадью около гектара, где после реконструкции сократилось количество деревьев и увеличилась доля покрытий. Моделирование показало, что детская площадка в центре двора стала зоной перегрева. После переработки структуры озеленения и сокращения доли покрытий удалось снизить ощущаемую температуру примерно на 2–2,5°C в среднем по территории и до 5–7°C в отдельных локальных зонах.

Результаты обучения

Какие компетенции формирует курс

София Дёмина: Закончите фразу: после прохождения курса участник сможет…

Вячеслав Васенёв: После прохождения курса участник сможет понимать и использовать климатические и метеорологические данные для проектирования объектов озеленения, нацеленных на выполнение экологических функций, прежде всего климатической адаптации.

Работа с климатическими данными перестанет быть чем-то непонятным.

Участники смогут интерпретировать результаты климатического моделирования, а на микроуровне – пользоваться микроклиматическими моделями для небольших участков.

Они будут понимать, как выбор проектных решений влияет на охлаждающий эффект в конкретных величинах – то есть на реальное снижение температуры.

Кроме того, в ходе курса разбирается алгоритм подбора решений: перебирая разные варианты проектирования и моделируя их, можно сравнивать их эффект и выбирать тот, который обеспечивает наилучший результат с точки зрения охлаждения городской среды.

Это позволяет оценивать проекты в контексте охлаждающего эффекта и анализировать различные варианты мастер-планов, выбирая наиболее эффективные.

Какие практические навыки получает участник

София Дёмина: Какие конкретные навыки, а не знания приобретает участник?

Вячеслав Васенёв: Участник сможет самостоятельно получать и анализировать данные, характеризующие метеорологическую и климатическую обстановку для объекта проектирования.

Он сможет интерпретировать результаты моделирования и оценивать риск теплового стресса и городского острова тепла.

Кроме того, можно будет готовить данные проекта для микроклиматического моделирования, включая температуру, ощущаемую температуру и скорость ветра.

Это позволит использовать модель ENVI-met для небольших территорий и сравнивать различные подходы к проектированию.

При этом можно будет оценивать климатический эффект не только на уровне отдельного участка, но и в более крупном масштабе – на уровне квартала, района или города.

Как курс применим для разных профессиональных ролей

Архитекторы

Как климатический анализ влияет на архитектурные решения

София Дёмина: Какие проектные решения архитектор сможет принимать иначе после курса?

Вячеслав Васенёв: Если мы говорим об архитекторе-градостроителе, то здесь наиболее полезны знания и навыки, которые получают на уровне мезоклиматического моделирования.

Исходя из этого становится понятно, какие парки и какого размера целесообразно размещать и где именно, какие территории необходимо сохранять и как изменение природных территорий на застройку влияет на климатическую обстановку. Например, можно определить, какие территории необходимо сохранять и как их размещение влияет на климатическую обстановку района.

Если говорить об архитекторе на уровне зданий, то курс дополняет подходы зелёного строительства. Мы рассматриваем решения, связанные с эксплуатируемыми кровлями, вертикальным озеленением и другими элементами, которые позволяют охлаждать фасады и формировать комфортные транзитные пространства.

Какие климатические факторы можно учитывать уже на стадии концепции

София Дёмина: Какие климатические факторы архитектор сможет учитывать на стадии концепции?

Вячеслав Васенёв: Обычно используется информация ближайшей метеостанции. Но этого недостаточно, потому что внутри города климат может значительно различаться даже между соседними районами.

В рамках курса рассматриваются климатические сценарии и пространственные климатические данные – карты температуры и ощущаемой температуры для города и конкретных территорий.

Это даёт архитектору гораздо более точное понимание структуры пространства и зелёной инфраструктуры.

Что можно аргументированно доказать заказчику

Экологический комфорт сегодня становится важным аргументом для девелоперов

София Дёмина: Что архитектор сможет обосновать заказчику или экспертизе?

Вячеслав Васенёв: Сегодня практически каждый девелопер говорит о высокой экологической комфортности своих проектов.

Но гораздо убедительнее звучат аргументы, основанные на количественных данных. Например, что конкретное решение снижает ощущаемую температуру на 2°C во время волны жары. В ряде случаев даже такое снижение может менять категорию теплового стресса – например, переводить её из высокой в умеренную, что напрямую связано с комфортом и рисками для здоровья.

Можно также показать, что использование крупномерных деревьев с широкой кроной обеспечивает гораздо больший охлаждающий эффект, чем большое количество кустарников.

Пока требования экспертизы в этой области остаются достаточно общими: как правило, достаточно использовать данные ближайшей метеостанции. Однако регулирование постепенно развивается. Например, в Москве в 27-м законе о зелёном фонде среди функций озеленения уже упоминается охлаждающий эффект городской зелёной инфраструктуры.

Инженеры и проектировщики

С какими климатическими данными работает проектировщик

София Дёмина: С какими климатическими данными проектировщик научится работать?

Вячеслав Васенёв: Помимо стандартных данных по температуре, ветру и осадкам, курс рассматривает анализ климатических сценариев. Сейчас такие сценарии, как правило, не используются в обычной проектной практике.

В рамках курса рассматриваются сценарии ансамбля моделей CMIP-6, которые позволяют оценивать возможные изменения климата к 2050 и 2100 году. При этом можно учитывать разные сценарии социально-экономического развития, что даёт более количественное представление о будущих климатических условиях.

Главное отличие – переход от точечных данных метеостанций к пространственным климатическим характеристикам территории.

То есть мы переходим от ситуации, когда есть одна метеостанция и данные по температуре и ветру относятся к конкретной точке, к пространственным данным, которые характеризуют именно объект проектирования – район, квартал или конкретный участок.

Это позволяет видеть, где формируются зоны перегрева и какие решения могут улучшить микроклимат.

Например, в ходе моделирования можно обнаружить локальные зоны перегрева – такие как детская площадка, расположенная в центре двора без достаточного озеленения. В таких случаях даже небольшие изменения в структуре зелёной инфраструктуры могут значительно улучшить микроклимат.

Как курс помогает снизить конфликты с заказчиком

София Дёмина: Как курс помогает снизить риски переделок и конфликтов с заказчиком?

Вячеслав Васенёв: При проектировании важно понимать, что зелёная зона должна обеспечивать более комфортные условия, чем окружающие запечатанные территории – например парковки или площади без озеленения. Именно туда человек приходит отдохнуть и получить максимально комфортные условия.

Девелопер, как правило, прямо или косвенно обещает этот уровень экологического комфорта. Если же озеленение присутствует формально, но не создаёт ожидаемого климатического эффекта – например используются растения с узкой кроной или недостаточно плотная структура посадок – может возникать недопонимание между заказчиком и проектировщиком.

Когда решения сопровождаются количественными расчётами охлаждающего эффекта, заказчик и проектировщик получают единое понимание результата.

Можно также прогнозировать эффект через год после посадки и через 10–20 лет, что помогает более обоснованно выбирать посадочный материал.

Управленцы и представители власти: оценка климатического эффекта проектов

София Дёмина: Какие управленческие решения они смогут принимать более обоснованно?

Вячеслав Васенёв: Сегодня проекты часто оцениваются по эстетике.

На стадии архитектурно-градостроительных решений уже создаётся достаточно реалистичная модель будущего пространства – фактически 3D-модель, которую можно рассматривать в дополненной или виртуальной реальности. На ней уже указаны конкретные деревья, кустарники и элементы благоустройства.

Однако в большинстве случаев такие проекты оцениваются прежде всего с эстетической точки зрения, а не с точки зрения климатических эффектов озеленения.

Но с помощью инструментов, которые изучаются на курсе, можно оценивать и климатический эффект зелёных насаждений.

Это позволяет переходить от политики «больше озеленения» к политике более эффективного озеленения.

Ограничения курса

Кому подойдёт курс и какие ожидания могут быть завышенными

София Дёмина: Какие знания или навыки желательно иметь перед началом курса?

Вячеслав Васенёв: Желательно иметь базовые представления о растительном ассортименте и о работе зелёной инфраструктуры в городе – например, понимать, какие виды применяются в конкретной климатической зоне и какие функции они могут выполнять.

Также полезны базовые умения работы с данными: умение работать со средними значениями, стандартным отклонением и временными рядами. Это важно, поскольку метеорологические данные, с которыми работают участники курса, как раз представляют собой временные ряды.

Отдельным преимуществом будет опыт работы с пространственными данными. У многих проектировщиков он уже есть благодаря работе с графическими программами, однако полезно хотя бы на начальном уровне уметь работать с геоинформационными системами – например, с QGIS. Это открытая программа, и достаточно уметь её установить, открыть проект и прочитать основные файлы.

Приветствуется опыт работы с программным обеспечением для анализа данных и элементарные знания программирования – например, на Python или R. Однако это не является обязательным требованием: в курсе используются готовые инструменты и примеры кода, которые позволяют работать с климатическими данными даже без глубоких знаний программирования.

При этом серьёзной предварительной подготовки не требуется – большинство инструментов и подходов участники осваивают уже в процессе обучения.

Кому курс не подойдёт

София Дёмина: Кому точно не подойдёт этот курс?

Вячеслав Васенёв: Курс не подойдёт тем, кто рассматривает озеленение исключительно с декоративной точки зрения или не готов работать с количественными данными.

Курс не посвящён дендрологии или эстетическим аспектам озеленения самим по себе. Его задача – рассматривать зелёную инфраструктуру именно как инструмент климатической адаптации.

Также курс не предполагает глубокого освоения сложных климатических моделей: на мезоуровне участники в основном работают с результатами моделирования и учатся их интерпретировать.

Кроме того, курс не посвящён экономической оценке климатических рисков. Мы рассматриваем эффекты прежде всего в натуральных величинах – например в снижении температуры или уровня теплового стресса – но не переводим эти показатели в экономические расчёты.

Мы можем обсуждать, как такие показатели связаны с качеством жизни или рисками для здоровья, но полноценный анализ экономических последствий климатических изменений в рамках курса не проводится.

Этот курс во многом посвящён расчётам и анализу.

Какие ожидания могут быть завышенными

София Дёмина: Какие ожидания участников могут быть завышенными?

Вячеслав Васенёв: Участник не станет после курса профессиональным климатологом.

Основная задача курса – научить использовать климатические данные в проектировании.

Почему климатическая адаптация становится приоритетом

Климатические риски продолжают расти, а города оказываются наиболее уязвимыми

София Дёмина: Почему этот курс особенно важен именно сейчас?

Вячеслав Васенёв: Раньше считалось, что глобальное потепление можно удержать в пределах 2°C.

Сегодня многие эксперты считают этот сценарий слишком оптимистичным. Несмотря на существование таких инициатив, как European Green Deal и Парижское соглашение, предполагающих достижение углеродной нейтральности к середине XXI века, многие специалисты считают, что текущие климатические прогнозы оказываются более пессимистичными.

Климатические риски продолжают расти, а города оказываются наиболее уязвимыми. Это подтверждается и результатами международных исследований, включая доклады IPCC, где подчёркивается особая уязвимость городов к климатическим изменениям.

Поэтому климатическая адаптация становится не трендом, а необходимостью. Эти процессы связаны и с международной климатической политикой – в частности с Парижским соглашением и инициативами, направленными на достижение углеродной нейтральности к середине XXI века.

2050 год – это всего лишь через 15–20 лет. Поэтому решения, которые принимаются сегодня, будут влиять на условия жизни уже нашего поколения.

Вместо заключения — слово редакции

Климатическая адаптация городов – это уже не тренд, а необходимость

Разговор о климатической адаптации городов всё чаще выходит за пределы экспертного сообщества и становится частью профессиональной повестки для архитекторов, проектировщиков, девелоперов и городских управленцев. Волны жары, городской остров тепла, изменение климатических сценариев – это уже не абстрактные прогнозы, а факторы, которые начинают напрямую влиять на проектные решения и качество городской среды.

Интервью с Вячеславом Васенёвым показывает, что ключевой вопрос сегодня заключается не столько в признании самой проблемы, сколько в умении работать с ней профессионально: использовать климатические данные, понимать микроклиматические процессы и оценивать реальный эффект проектных решений.

Климатическая адаптация постепенно становится частью повседневной практики городского проектирования. Опыт подобных образовательных программ показывает, что именно работа с данными, моделями и реальными проектными примерами помогает переводить разговор о климате из области общих деклараций в область конкретных решений.

Программа курса «Климатическая адаптация городов/территорий» как раз и посвящена этим инструментам – тем знаниям и навыкам, которые позволяют архитекторам, инженерам и управленцам учитывать климатические факторы уже на стадии проектирования.

В программе курса участвуют специалисты из разных областей – климатологии, метеорологии, ландшафтного проектирования и анализа городской среды:

Вячеслав Васенёв – доктор биологических наук, координатор исследовательского центра «Смарт-технологии для устойчивого развития городской среды в условиях глобальных изменений» АТИ РУДН; профессор, заместитель директора по исследованиям и международным связям Департамента ландшафтного дизайна и устойчивого развития РУДН.

Александр Чернокульский – кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник лаборатории теории климата Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН.

Михаил Варенцов – кандидат географических наук, метеоролог, старший научный сотрудник лаборатории суперкомпьютерного моделирования природно-климатических процессов Научно-исследовательского вычислительного центра МГУ.

Ольга Ромзайкина – кандидат биологических наук, научный сотрудник центра «Смарт-технологии устойчивого развития городской среды в условиях глобальных изменений» АТИ РУДН; руководитель отдела ландшафтного планирования SUNLab, ландшафтный архитектор.

Анастасия Моргунова – климатолог, стажёр-исследователь Института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН.

Галина Елагина – сотрудник научного центра «Смарт-технологии устойчивого развития городской среды в условиях глобальных изменений» АТИ РУДН; аналитик экспертно-аналитической платформы ИНФРАГРИН; асессор премии GPM Awards Russia 2024–2025; сертифицированный Green Project Manager; практикующий специалист в области ландшафтного планирования.

Подробнее о курсе можно узнать в боте «Экоурбаниста». При раннем бронировании действует специальная цена.

Над материалом работали: Анна Позняк-Ибатулина, Мария Сидоренко.

The post Климатическая адаптация городов: как проектные решения меняют городской микроклимат first appeared on ЭКОУРБАНИСТ.

Интенсивные ливни на востоке Испании вызвали смертоносные разрушительные наводнения в провинции Валенсия. 29 октября 2024 года выпало более 300 миллиметров осадков. В городе Чива за 8 часов выпало почти 500 мм осадков, что является годовой нормой для данной местности.

Это наводнение стало одним из смертоносных стихийных бедствий в истории Испании, которое нанесло значительный ущерб зданиям и инфраструктуре, смыло автомобильные и железные дороги, тысячи домов остались без электроснабжения, погибло более 200 человек.

На снимке справа, сделанном инструментом OLI (Operational Land Imager) спутника Landsat 8, можно наблюдать широкомасштабное затопление городских и сельскохозяйственных земель в прибрежном городе Валенсия и вокруг него 30 октября. Паводковые воды также заполнили русло реки Турия и прибрежные водно-болотные угодья Альбуфера к югу от города. Для сравнения снимок слева показывает ту же область в конце октября 2022 года без затопления.

Почему это случилось?

Причиной катастрофического наводнения стало метеорологическое явление DANA (изолированная депрессия на высоких уровнях). При нём масса холодного воздуха из верхних слоев атмосферы неравномерно перемещается и создаёт контраст температуры и давления при взаимодействии с более тёплым и влажным воздухом в нижних слоях атмосферы. Глобальное потепление увеличивает риск подобных экстремальных погодных явлений. Согласно отчёту World Weather Attribution, изменение климата уже привело к увеличению количества осадков в Испании на 12 % в сравнении с доиндустриальным периодом. Это связано с тем, что в результате повышения температуры гидрологический цикл ускорился. Он также стал более непредсказуемым. После аномальной жары и экстремального перегрева Средиземного моря в Испании этим летом остаточное тепло в атмосфере встретилось с внезапным холодным вторжением из полярных регионов, что привело к обрушению на провинцию сильных ливней.

Ещё одной причиной масштабных жертв и разрушений явилось то, что Валенсия расположена на равнинной местности вдоль русла реки, что делает её особенно подверженной наводнениям. Когда идут сильные дожди, совпадающие со штормами и подъёмом уровня моря, риск наводнения значительно возрастает.

Ещё одним фактором является то, что прибрежная зона, а также бывшие сельскохозяйственные угодья на территории поймы на правом берегу оказались интенсивно застроены. Непроницаемые поверхности − асфальтовые покрытия, здания и дороги − мешают воде впитываться в землю, что приводит к её скоплению на запечатанных плоских участках. Дополнительным препятствием для оттока воды служит пляжный холм высотой около метра.

Искусственное изменение русла

В 1957 году после очередного разрушительного наводнения в Валенсии был создан проект по изменению русла реки Турия. Этот проект не только стал ответом на необходимость защиты города от наводнений, но и привёл к преобразованию городской инфраструктуры и улучшению качества жизни его жителей. Именно он помог спасти исторический центр Валенсии и его 800 тысяч жителей от затопления в октябре 2024 года.

Наводнение 1957 года, унесшее жизни более 80 человек и причинившее колоссальный ущерб экономике города, продемонстрировало высокие риски, связанные с близостью реки к густонаселённым районам. В ответ правительство разработало новый план управления главной рекой города – «План Сур». Он изменил направление Турии и создал дополнительное сухое русло в самом центре города.

В 1960-х годах началась реализация комплексного плана, который включал несколько ключевых этапов:

• Дамбы и водосбросы: строительство массивных дамб вдоль реки для защиты определённых районов города от наводнений. Эти дамбы сдерживали поток воды в основном рукаве реки и обеспечивали выход воды в специально подготовленные каналы.
• Изменение трассы реки: русло реки было перепрофилировано и перенесено на несколько километров к югу от прежнего, где оно стало протекать в специально созданном озеленённом сухом канале. Это решило проблему непосредственно с наводнениями, поскольку теперь река располагается на значительном расстоянии от жилых кварталов.
• Создание зелёных зон: освобождённое место, где раньше находилось русло реки, было превращено в обширный парк, известный как «Городской парк реки Турия» (Parque de la Alameda), 9-километровый городской парк, который стал одним из самых больших и знаковых зелёных пространств города (136 га).
• Обновление городской инфраструктуры: с изменением русла реки была обновлена ливневая инфраструктура.

В результате изменения русла регулярные наводнения, которые прежде беспокоили жителей города, существенно снизились, что позволило избежать человеческих жертв и экономических потерь. Проект успешно защитил центр города и при наводнении осенью этого года, оказав барьерный дренажный эффект и отвод воды в море. Однако не смог помочь территориям, расположенным к югу от реки.

Решения для защиты городов от наводнений

Чтобы адаптироваться к этой новой климатической реальности, где дожди будут выпадать чаще и интенсивнее, необходимо использование передового гидрологического моделирования для прогнозирования будущих сценариев наводнений в различных климатических условиях, а также активное внедрение водно-зелёной инфраструктуры в городское планирование для увеличения водопоглощения в городских районах.

Водно-зелёная инфраструктура − это стратегически спланированная сеть природных пространств и ландшафтно-инженерных систем, которые интегрируются в состав городских и сельских территорий. Она может включать в себя водно-болотные угодья, дождевые сады, биодренажные канавы, зелёные крыши, проницаемые покрытия и другие природоподобные решения для улавливания, фильтрации и сокращения стоков. Увеличение поглощающих воду поверхностей в городе и их равномерное распределение уменьшает интенсивность стока дождевой воды и снижает нагрузку на город во время паводков с помощью регулирования уровня воды.

В отличие от традиционной серой инфраструктуры, которая использует искусственные сооружения (например, дамбы и водостоки), водно-зелёная инфраструктура основана на природных процессах: поглощении дождевой воды растениями и почвой, регулировании температуры через озеленение.

Водно-зелёная инфраструктура не только сокращает объём ливневых стоков и очищает их, но и обеспечивает дополнительные экологические, социальные и экономические выгоды: так можно создать новые зелёные общественные пространства, которые сделают жизнь горожан комфортнее и повысят окупаемость недвижимости.

Развитие водно-зелёной инфраструктуры в ряде стран включено в стратегии по устойчивому развитию в условиях изменения климата. В некоторых городах разработаны и внедрены руководства по практическому применению водно-зелёной инфраструктуры. Например, в Чикаго реализуется Chicago Climate Action Plan − план действий в контексте изменения климата. Одно из ключевых решений, предложенных в этом документе, − озеленение городских крыш. Городские власти озеленили 2000 кв. м кровель, что поспособствовало снижению эффекта теплового острова и нагрузки на «серую» дренажную инфраструктуру, в том числе экономии на её обслуживании.

Подход «города-губки» (海绵城市) − модель городского планирования в Китае, где упор делается на борьбу с наводнениями посредством укрепления зелёной инфраструктуры: проектирования новых озеленённых пространств, увеличения площадей проницаемых поверхностей, зелёных крыш, искусственных водно-болотных угодий, биодренажных канав и дождевых садов.

В Лондоне разработан стратегический документ, в котором предусмотрено внедрение зелёной инфраструктуры – Sustainable Urban Drainage Systems Action Plan (SUDS). SUDS призван помочь постоянно увеличивающемуся городу справиться с растущей нагрузкой на устаревшую ливневую инфраструктуру, а также снизить риск наводнений.

Примечание от редакции: подробный обзор мировых подходов и практик дан в статье А. Саянова , в том числе с разбором существующего положения в России.

Заключение

Наводнение 2024 года ещё раз показывает, что адаптационные мероприятия к изменениям климата имеют первостепенное значение при планировании городской инфраструктуры. Проект изменения русла реки Турия стал не только примером успешного управления природными ресурсами, но и образцом интеграции инженерных решений с экологическим и социальным развитием. Этот исторический опыт остаётся актуальным и служит примером для других городов, сталкивающихся с подобными угрозами.

Источник заглавного фото: https://www.lasprovincias.es

The post Как водно-зелёная инфраструктура Валенсии спасла исторический центр города от наводнения first appeared on ЭКОУРБАНИСТ.

Поскольку экстремальные природные явления становятся более частыми и интенсивными из-за изменения климата, города должны адаптироваться и перестраиваться, чтобы снижать риски и улучшать своё экологическое состояние и здоровье горожан.

Устойчивые подходы в ландшафтном планировании и дизайне предполагают новый путь для общества, где экологическое зелёное строительство учитывает особенности климата и местности, минимизирует углеродный след, восстанавливает природные связи и создаёт благоприятную и безопасную среду для жизни людей в мегаполисах.

Мировые тенденции

Согласно докладу, представленному в 2022 году Межправительственной группой экспертов по изменению климата (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC), многие из наблюдаемых сегодня деструктивных последствий изменения климата масштабнее тех, что произошли за последние несколько тысячелетий, а отдельные (например, повышение уровня моря) могут стать необратимыми. Еще в 2018 году было заявлено, что для удержания глобального потепления на уровне, не превышающем 1.5 С°, потребуется сокращение выбросов CO₂ на 45 % к 2030 году (по сравнению с 2010 годом) и их сведение к нулю к 2050 году. Если в 2020-х годах сохранятся прежние объёмы выбросов парниковых газов, потепление в XXI веке может превысить 2 C° в среднем по планете. И даже при полном прекращении выбросов CO₂ подъём температурного порога в общемировом масштабе почти неизбежен, хотя к концу столетия он, вероятно, вернётся к более низким значениям. Глобальное потепление будет сопровождаться интенсификацией выпадения осадков, учащением наводнений в одних регионах и засух в других, таянием вечной мерзлоты и ледников, повышением уровня моря и его наступлением в прибрежных районах, закислением океана, снижением содержания кислорода в нём и т. д. При увеличении температурных показателей на 2 C° волны экстремальной жары будут чрезвычайно негативно сказываться на сельском хозяйстве и здоровье населения, особенно в крупных городах.

Актуальные данные

Из-за пандемии COVID-19 мировые выбросы CO₂ в 2020 году сократились на 2.3 млрд тонн (6.4 %). Такое снижение считается значимым, однако не приведёт к существенному уменьшению общей концентрации углекислого газа в атмосфере, поскольку карантинные меры действовали непродолжительное время, и их последствия в долгосрочной перспективе будут практически незаметны. По данным МГЭИК, за последние 10 лет из-за увеличения выбросов CO₂ произошло сокращение криосферной площади по причине начавшегося таяния вечной мерзлоты, уменьшения снежного покрова и толщины арктического морского льда. Это негативно влияет на флору и фауну. При повышении средней температуры на 1.6 C° под угрозой вымирания окажутся более 10 % видов животных и растений, а на 2.1 C° – уже 20 %. По прогнозам Национальной академии наук США (The National Academy of Sciences, NAS), к 2070 году треть всех растений и животных на планете могут исчезнуть из-за глобального потепления.

К наиболее явным угрозам можно отнести ряд природных и антропогенных факторов, влияющих не только на комфортность жизни, но являющихся опасными для всего живого на планете:

• повышение уровня моря, увеличение случаев наводнений (к 2050 году более 1 млрд человек будут жить на подверженных затоплению территориях);
• увеличение числа стихийных бедствий и рост экономического ущерба от них;
• сочетание засухи в одних регионах и переувлажнения в других;
• вымирание наиболее слабых и неприспособленных представителей флоры и фауны;
• распространение возбудителей природноочаговых заболеваний в ранее нехарактерных для них районах;
• деградация вечной мерзлоты и резкое снижение устойчивости сооружений, в том числе нефтегазовой инфраструктуры;
• рост вынужденной миграции, связанной с климатическими изменениями.

Прогнозы для России

Погодно-климатические факторы, в том числе опасные явления, а также изменения климата затрагивают сферы ответственности практически любой деятельности природпользования на территории РФ в различных регионах. По данным сети Росгидромета, средняя скорость роста среднегодовой температуры воздуха на территории России в 1976–2020 годах составила 0,51 С°/ 10 лет. Это почти в три раза больше скорости роста глобальной температуры в тот же период 0,18 С за 10 лет по миру. Особенно быстрое потепление происходит в Арктической части РФ.

Если проанализировать возможные последствия от изменения климата, то можно выделить несколько основных тенденций, которые следует принимать во внимание при планировании долгосрочных и среднесрочных городских проектов в разных частях страны.

В центральной части России можно ожидать более сильных засух и повышения среднегодовых температур на 5-6 С°, что может привести к уменьшению урожайности сельскохозяйственных культур. В то же время возможно увеличение обильных ливней, особенно в межсезонье.

На юге России усиление жары может способствовать опустыниванию и увеличению частоты лесных пожаров, а также снижению количества жидких осадков, что критично для сельскохозяйственной деятельности.

На Урале можно ожидать изменений в режиме снегопадов и распространении опасных явлений, таких как сильные метели и наводнения.

В Сибири, где уже сейчас наблюдается ускоренное таяние вечной мерзлоты, изменения климата могут привести к увеличению количества наводнений и лесных пожаров. А увеличение осадков на 20-25 % должно быть учтено при формировании планов по водоотведению и защите от подтоплений.

В Арктике, где уже наблюдается таяние вечной мерзлоты и изменения уровня моря, можно ожидать усиления процессов эрозии берегов и изменений в миграции животных. В то же время площадь пригодных для использования земель будет расширяться из-за существенного потепления на 7-8 С°.

В целом глобальное изменение климата представляет серьёзную угрозу для России и требует комплексных мер для смягчения её воздействия и адаптации к новым реалиям.

Расчёт климатических изменений на карте

На рисунках ниже представлены результаты расчётов будущих изменений климата на территории России с помощью ансамбля глобальных климатических моделей, принявших участие в пятой фазе международного проекта сравнения объединённых моделей (CMIP5). По сравнению с моделями предыдущей фазы проекта CMIP3, модели CMIP5 характеризуются в среднем более высоким пространственным разрешением и рядом усовершенствований в описании климатических процессов. Результаты расчётов климата с этими моделями используются в Пятом оценочном докладе МГЭИК (2013 г.).

Для многих городов в России изменения климата могут привести к более частым экстремальным погодным явлениям, таким как ливни, волны жары, наводнения и снегопады. Это может вызвать повреждения инфраструктуры, ухудшение качества жизни горожан, повышение риска стихийных бедствий и угрозу здоровью населения. Учёт этих фактов требует более осознанного подхода к городскому планированию и роли водно-зелёного градоэкологического каркаса города.

Возможные меры

Для смягчения этих последствий следует придерживаться подходов устойчивого городского планирования, которое включает:

• разработку мастер-планов с учётом региональных климатических изменений на конец XXI века, предусматривая водно-зелёный каркас с системами водоотведения и с обеспечением комфортного микроклимата (естественная вентиляция и зоны затенения);
• энергоэффективное строительство и реконструкция зданий: внедрение энергосберегающих технологий, улучшение теплоизоляции зданий, использование возобновляемых источников энергии помогут снизить эмиссию парниковых газов и сэкономить энергоресурсы;
• развитие общественного транспорта, строительство велосипедных дорожек и пешеходных зон, которые способствуют снижению выбросов вредных веществ и уменьшению загрязнения воздуха.

Ответственность проектировщиков

Это лишь несколько вариантов мер, которые могут быть приняты для снижения последствий изменения климата для городов России, которые будут вынуждены адаптироваться к новым климатическим условиям, внедрять устойчивые технологии и планировать управление рисками. Архитекторы, урбанисты и градостроители, ответственные за планирование, проектирование и реализацию городских объектов, должны поддерживать мировой тренд по устойчивому развитию, учитывая нынешний подход к снижению выбросов парниковых газов. Данные подходы важно применять для объектов различного назначения и масштаба, будь то павильон в парке, современный бизнес-центр или новый район в городе.

Применение принципов устойчивого ландшафтного планирования и дизайна позволит модернизировать наши города, чтобы они быстрее восстанавливались после экстремальных явлений сейчас и в будущем. В эпоху, когда стихийные бедствия могут привести к выходу из строя традиционные системы (например, канализацию и водоотведение), климатически адаптивные решения и природоподобные технологии могут поддерживать экосистемные функции, зачастую являясь наиболее экономичными и практичными решениями.

The post Адаптация российских городов к изменениям климата first appeared on ЭКОУРБАНИСТ.

Наблюдаемые изменения климата и ожидаемое дальнейшее повышение температуры в XXI веке усиливают обеспокоенность по поводу возможных эпизодов экстремальной жары и связанных с ней рисков для здоровья населения. В последнем отчете «Intergovernmental Panel of Climate Change¹» подчёркивается, что города являются «горячими точками» глобального потепления, что изменение климата усугубляется локальными городскими температурными аномалиями. Такие аномалии известны как эффект городского острова тепла: температура воздуха в городах, как правило, выше, чем в окружающих природных или сельских ландшафтах.

Причины возникновения острова тепла включают особенности теплофизических свойств искусственных материалов, повышенное поглощение солнечной радиации геометрически сложной городской застройкой и другие факторы². Перепад температуры воздуха между центром крупного города и пригородом может достигать 10 °C и более. В результате, в городах усиливается тепловой стресс, а в экстремальных случаях увеличивается связанная с жарой избыточная смертность населения³. По этим причинам задачи смягчения теплового стресса и острова тепла рассматриваются как важные вопросы для городского планирования в условиях изменения климата.

Охлаждающий эффект парков

Городская зелёная инфраструктура считается одним из ключевых инструментов для смягчения последствий глобального потепления и эффекта городского острова тепла. Охлаждающий эффект различных видов зелёной инфраструктуры неоднократно становился предметом научных исследований по данным метеорологических наблюдений и дистанционного зондирования. Однако слабо изучен вопрос о взаимосвязи охлаждающего эффекта достаточно крупных зелёных зон – парков и лесопарков – от их размера.

Новые ответы на вопрос о влиянии размера зелёных зон на их охлаждающий эффект даёт наше исследование, недавно опубликованное в журнале «Science of the Total Environment», – статья «Does size matter? Modelling the cooling effect of green infrastructures in a megacity during a heat wave» . Ниже приведём основные итоги вышеупомянутого исследования.

Моделирование в мезомасштабе

Инструментом исследования стала региональная мезомасштабная климатическая модель COSMO-CLM – климатическая версия модели COSMO, используемой для задач численного прогноза погоды в ряде стран мира, в том числе в Гидрометцентре России. В отличие от микромасштабных моделей типа ENVI-MET, мезомасштабные модели работают на сетках с шагом первые сотни метров – первые километры и могут применяться на масштабах крупных городских агломераций. Они не могут явно учитывать влияние отдельных элементов городской среды, таких как здания или деревья, на атмосферу, поэтому в них применяются специальные физические параметризации. В нашем случае использовалась параметризация деятельного слоя суши и растительности TERRA и параметризация городской поверхности TERRA_URB. 1.

Для наиболее точного и детального задания пространственного распределения типов земельного покрова и параметров городской застройки использована технология⁴, осуществляющая синтез различных источников данных, включая картографические данные OpenStreetMap, глобальную базу данных о типах земельного покрова WorldCover и карту локальных климатических зон.

Для идентификации объектов зелёной инфраструктуры различного размера использованы данные WorldCover и OpenStreetMap. На основе этих данных выделены обособленные участки зелёной инфраструктуры: скверы, бульвары, фрагменты дворового и уличного озеленения, парки и лесопарки.

Типы зелёных зон

Всего в границах Москвы (без учета территорий Новой Москвы) выделено 18 678 участков зелёной инфраструктуры общей площадью 528 км², занимающих 53 % площади. Далее все участки зелёной инфраструктуры площадью более 1 га суммарной площадью (460 км²) разделены на четыре класса по размеру: маленькие (класс S, 1−18 га), средние (класс M, 18−50 га), большие (L, 50−250 га) и очень большие (XL, более 250 га). Граничные значения между классами подобраны таким образом, чтобы суммарная площадь объектов зелёной инфраструктуры каждого класса примерно совпадала.

С помощью модели COSMO выполнено моделирование метеорологического режима Московского региона в условиях волны жары в июне 2021 г. (18−29 июня) для пяти сценариев: для контрольного сценария с реалистичной конфигурацией застройки и зелёной инфраструктуры (CTRL), и четырёх сценариев noGI_S, noGI_M, noGI_L и noGI_XL, в которых все объекты зелёной инфраструктуры одного из классов заменялись на застроенную территорию. Важно отметить, что в этих сценариях вместо зелёных зон задавалась не полностью запечатанная поверхность, а типичная для данного района города озеленённая городская среда. Чтобы наиболее детально воспроизвести влияние ЗИ на городской климат, моделирование выполнено со сверхвысоким пространственным разрешением: горизонтальный шаг сетки составил 250 м. Столь детальное мезомасштабное моделирование для Москвы выполнено впервые.

Значение размера зелёной зоны для охлаждения воздуха

Охлаждающий эффект зелёных зон каждого из классов оценён как разность между результатами численных экспериментов noGI и CTRL, ∆T = T_noGI-T_CTRL. Рассмотрено несколько метрик охлаждающего эффекта: локальный охлаждающий эффект внутри ячеек модели, заняты объектами зелёной инфраструктуры, ΔT_loc; нелокальный охлаждающий эффект в буферных зонах вокруг объектов ЗИ, ΔT_buf снижение средней в пределах Москвы температуры воздуха ΔT_m (оцениваемое для площади «старой Москвы»).

По результатам моделирования диагностирована положительная зависимость между размером зелёных зон и их охлаждающим эффектом. Снижение средней за период волны жары температуры воздуха в зонах размера XL достигает 3,4 °С, а для категории S не превышает 2 °С. При этом зелёные зоны снижают температуру не только локально, но и за их пределами, особенно с подветренной стороны (на северо-востоке от них, с учётом характерного для рассматриваемого периода юго-западного ветра). Максимальный охлаждающий эффект характерен в ночные часы, т.е. тогда же, когда сильнее всего выражен эффект острова тепла. Эффективность охлаждения на единицу площади для класса XL на 23 % выше, чем для класса S внутри зелёных зон, на 40−90% в буферных зонах вокруг них и на 35 % в среднем по городу. Если рассматривать не категории S, M, L и XL, а отдельные зелёные зоны различной площади, то зависимость между их площадью и охлаждающим эффектом сохраняется и имеет логарифмический характер.

Парадокс застроенных территорий

Обратная закономерность получается для метрик, характеризующих охлаждающий эффект непосредственно для застроенных территорий, где живут и работают люди. В качестве такой метрики использовано изменение средней по городу температуры, взвешенной на площадь застроенной территории или объем зданий, ΔT_u и ΔT_b соответственно. Такие метрики охлаждающего эффекта максимальны для зелёных зон классов S и M и значительно уменьшаются для классов L и XL. Это связано с большей удалённостью более крупных зелёных зон от районов сосредоточения застройки и населения.

Парковый бриз

Для исследования физических механизмов, определяющих более высокую эффективность охлаждения для крупных зелёных зон, детально рассмотрены несколько отдельных парков, включая крупнейшие зелёные зоны столицы – лесопарк «Лосиный Остров» и Битцевский лесопарк. В дополнение к охлаждающему эффекту, рассмотрено их влияние на скорость и направление ветра. Показано, что наиболее крупные лесопарки значительно влияют на ветровой режим, способствуя усилению дивергенции ветра внутри зелёных зон.

Такой эффект известен из литературы как «парковый бриз»⁵. Более холодный воздух в парках имеет большую плотность, что создает градиент двоения и способствует возникновению ветра, направленного из центра парка к периферии. Такой эффект сильнее всего выражен для самых крупных лесопарков Москвы и ослабевает для меньших зелёных зон. Можно предположить, что именно с эффектом «паркового бриза» связана более высокая эффективность охлаждения для крупных зелёных зон.

Важны все элементы

Показано, что крупные городские парки и лесопарки охлаждают воздух наиболее эффективно, при этом зависимость между размером городских зелёных зон и их охлаждающим эффектом имеет логарифмическую форму. Полученные результаты показывают, что размер зелёных зон имеет значение в контексте смягчения теплового стресса в мегаполисе. Ландшафтным архитекторам и градостроителям следует учитывать значимость больших парков при разработке планов развития городов. В то же время, стратегическая ценность крупных зелёных зон в городском развитии не может заменить местную ценность малых и средних парков для климатического комфорта горожан. Крупные лесопарки расположены вдали от районов сосредоточения населения и недоступны для большинства горожан в повседневной жизни. Поэтому при планировании городской зелёной инфраструктуры необходимо поддерживать баланс между зелёными зонами различных размеров. Кроме того, важно учитывать розу ветров в условиях периодов сильной жары и отдавать приоритет зелёным зонам с наветренной стороны от наиболее населённых районов города.

Применение исследования

Полученные результаты позволяют сформулировать некоторые рекомендации относительно планов развития зелёной инфраструктуры Москвы. Показано, что зелёные зоны в Москве распределены крайне неравномерно. Наиболее крупные из них находятся на периферии города, тогда как в его центральной части в дефиците даже зелёные зоны среднего размера. С этой точки зрения важным планировочным решением может стать целенаправленное резервирование для создания крупных зелёных зон освободившихся в результате редевелопмента городских пространств. Например, такие зоны могут быть созданы в ходе редевелопмента промышленных территорий в «ржавом поясе» Москвы, то есть между историческим центром города и жилыми кварталами, застроенными во второй половине XX века.

Исследование выполнено при поддержке гранта РНФ № 19-77-300-12.

Ссылки:

1 - IPCC. Climate Change 2022: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Contribution of Working Group II to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / под ред. Pörtner H.-O., Roberts D.C., Tignor M., Poloczanska E.S., Mintenbeck K., Alegría A., Craig M., Langsdorf S., Löschke S., Möller V., Okem A., Rama B. Cambridge, UK and New York, USA: Cambridge University Press, 2022.

2 - Oke T.R., Mills G., Christen A., Voogt J.A. Urban Climates. Cambridge: Cambridge University Press, 2017. 509 с.

3 - Wong K. V., Paddon A., Jimenez A. Review of World Urban Heat Islands: Many Linked to Increased Mortality // J Energy Resour Technol. 2013. Т. 135. № 2. С. 1–12.

4 - Самсонов Т.Е., Варенцов М.И. Определение параметров городской среды Московского мегаполиса для детализированного численного прогноза погоды в рамках модели COSMO // Метеорология и гидрология. 2020. № 7. С. 112–119.

5 - Eliasson I., Upmanis H. Nocturnal airflow from urban parks-implications for city ventilation // Theor Appl Climatol. 2000. Т. 66. № 1–2. С. 95–107.

The post Климатическое влияние парков: детализированное моделирование на примере Москвы first appeared on ЭКОУРБАНИСТ.