Городское развитие. Мегаполисы.

Городское развитие. Мегаполисы.

Примерно 3,5 миллиарда человек проживает в городских районах. Согласно прогнозам, к 2050 году численность городского населения достигнет 6,3 миллиардов человек, в результате чего его доля в населении мира возрастет с 50 до более чем 70 процентов. Города представляют собой центры развития творческого потенциала и экономического прогресса, но вместе с тем они сталкиваются со многими проблемами окружающей среды, возникновение которых объясняется главным образом опасными явлениями, связанными с загрязнением воздуха, погодой, климатом и водой.

Начиная с 2007 года, впервые в истории бо́льшая часть населения земного шара проживает в городских районах. Мегаполисы, которые обычно определяются как города с населением в 10 миллионов человек и более, занимают менее 0,2 процентов площади Земли, при этом каждый десятый человек на планете живет в мегаполисе. Большинство городских жителей проживают в развивающихся и наименее развитых странах, во многих случаях в неформальных поселениях, уязвимых для опасных явлений, связанных с погодой, климатом и водой, а также с повышенным уровнем загрязнения воздуха.

В крупных городских поселениях деятельность человека оказывает большое влияние на состояние окружающей среды, создавая уникальные метеорологические и климатологические характеристики. Скопление высотных зданий, дорог, зеленых насаждений и бетонных поверхностей приводит к возникновению сложных режимов дождя, ветра, тепла и качества воздуха. Твердые поверхности могут влиять на интенсивность водного потока и усугублять риски возникновения наводнений. Расположение зданий по одной линии может приводить к образованию локальных ветровых туннелей. Дорожные и промышленные выбросы мельчайших частиц могут способствовать ухудшению качества воздуха. Эффект локального перегрева в городах может увеличивать температуры на 5—10 °C, усиливая воздействие волн тепла.

Население городских районов особенно уязвимо для неблагоприятных воздействий загрязнения воздуха, экстремальных погодных условий (включая волны тепла, наводнения, засухи и штормовые нагоны применительно к проживающим в прибрежных районах) и изменения климата. С повышением плотности, сложности и взаимозависимости городских систем города могут оказаться подверженными «эффекту домино», когда одно экстремальное явление приводит к общему нарушению работы инфраструктуры, которое будет иметь долговременные последствия. Именно этой взаимозависимостью объясняется необходимость применения комплексного подхода к обслуживанию городских жителей и лиц, принимающих решения, в области погоды, окружающей среды и климата: от метеорологических и климатических прогнозов до мероприятий с участием общества и в сфере городского планирования.

Integrated weather, climate, hydrology and related environment services for sustainable cities

Integrated weather, climate, hydrology and related environment services for sustainable cities

The accelerating growth of urban populations, especially in developing countries, has become a driving force of human development. Crowded cities are centers of creativity and economic progress but, from polluted air to flooding and other climate impacts, they also face major weather, climate, water and environment-related challenges. Increasingly dense, complex and interdependent urban systems leave cities vulnerable: through a domino effect, a single extreme event can lead to a broad breakdown of a city’s infrastructure. 

Read more

Понимание городской окружающей среды

The air quality and weather urban weather patterns

Для обеспечения актуальности климатической информации для городов необходимо предпринимать усилия по региональному даунскейлингу сезонного-субсезонного прогнозирования и десятилетних прогнозов. В числе научных задач, стоящих перед исследователями климата, наибольший интерес представляют города. Большинство мегаполисов построены на береговой линии и, таким образом, зависят от подъема уровня моря и штормов. Все городские районы и их жители уязвимы для воздействия сильных осадков, волн тепла или засухи. Скоординированный ВМО эксперимент по даунскейлингу региональных климатических моделей (КОРДЭКС) направлен на преодоление разрыва между глобальными климатическими моделями с обычно низким разрешением и воспроизведением с высоким разрешением, необходимым для принятия решений с учетом локальных климатических факторов на городском уровне.

Для того чтобы поддерживать развитие систем прогнозирования состояния окружающей среды городского масштаба, необходимы модели высокого разрешения с использованием процессов, разработанных с учетом специфики города, граничных условий и потоков, дополненные усовершенствованными системами наблюдений. Новые платформы по предоставлению обслуживания должны обеспечивать, чтобы по результатам метеорологических и климатических консультаций и предупреждений предпринимались соответствующие действия. Наконец, поставщикам метеорологического и климатического обслуживания необходимо развивать и адаптировать свои навыки и потенциал с учетом специфики локальных городских районов, с тем чтобы они отражали сложность этого процесса и задачи постоянного развития с упором на защиту здоровья человека и окружающей среды.

«Бесшовное прогнозирование системы Земля: от минут до месяцев» (Глава 18)

Загрязнение воздуха

Live information panel showing air quality, with the SAFAR project supported by GURME

Загрязнение воздуха приводит к 7 миллионам преждевременных смертей ежегодно и превратилось в тихую эпидемию для многих городских центров, особенно в развивающихся странах и среди уязвимых групп населения — молодых и пожилых людей, а также лиц, страдающих респираторными заболеваниями. Загрязнение атмосферного воздуха, являющееся причиной 3,7 миллиона смертей в год, имеет непосредственную связь с погодой. Дождь может приводить к вымыванию частиц из воздуха, а жара — усугублять проблемы со здоровьем, связанные с его качеством (загрязнением и пыльцой). Ветер может быть переносчиком загрязнений из далеких источников или уносить локальные загрязнители воздуха. Загрязнители из мегаполисов могут переноситься на тысячи километров и вносят свой вклад в общее фоновое загрязнение по полушариям.

Глобальная служба атмосферы (ГСА) ВМО учредила Проект по научным исследованиям в области городской метеорологии и окружающей среды (ГУРМЕ) в целях дальнейшего изучения связей между качеством воздуха и погодой и другими факторами окружающей среды. ГУРМЕ содействует реализации проектов, таких как Система прогнозирования и исследования качества воздуха и погоды (САФАР), которая была создана в поддержку Игр стран Содружества в Индии в 2010 году в целях подготовки прогнозов по загрязнению воздуха на местности. В настоящее время САФАР предоставляет информацию о качестве воздуха на три дня вперед для Пуны, Дели и Мумбаи.

ВМО и Международный проект по изучению химии глобальной атмосферы (ИГАК) выпустили публикацию  ВМО/ИГАК «Impacts of Megacties on Air Pollution and Climate» (Влияние мегаполисов на загрязнение воздуха и климат) (Отчет ГСА № 205), которая посвящена вопросам воздействия мегаполисов на загрязнение воздуха и климат.

Качество воздуха и здоровье человека как приоритет для совместных действий

Охрана здоровья

The UN protecting civilians

Концентрация людей в городах, часто в неформальных поселениях в антисанитарных условиях, создает проблемы для учреждений здравоохранения, однако метеорологическая и климатическая информация и обслуживание могут способствовать охране здоровья людей. Владение информацией об интенсивности и частоте возникновения засух, волн тепла и паводков в ближайшие месяцы или годы играет важную роль в обеспечении предоставления медицинского обслуживания и наличия медицинских препаратов в необходимом месте и в надлежащее время и в их защите от воздействия опасных природных явлений. Например, информация о том, что ожидаемое количество дождевых осадков будет ниже среднего, в связи с чем повысится риск возникновения проблем с питанием, а также респираторных проблем, или что количество дождевых осадков ожидается выше среднего, в связи с чем могут возникнуть вспышки распространения трансмиссивных заболеваний, таких как малярия, или заболеваний, передаваемых через воду, таких как холера, позволит учреждениям здравоохранения подготовиться к таким рискам заранее.

Население городов уязвимо для бедствий, связанных с погодой, климатом и водой, которые могут привести к смерти, увечью или психической травме. Наиболее частыми из таких бедствий бывают наводнения и штормы, которые наиболее опасны для городов, построенных на паводкоопасных равнинах или вблизи береговых линий. Экстремальные температуры, такие как периоды холодной погоды, также могут оказывать воздействие на города и граждан на протяжении недель. Однако наибольшую опасность для городских жителей представляют волны тепла, усиленные городскими островами тепла. Вода для коммунально-бытового снабжения граждан и соответствующие коммунально-бытовые сточные воды также комплексно связаны с гидрологическим циклом, погодой и климатом.

Глобальный доклад ВОЗ/Хабитат о здравоохранении в городах

Наблюдение и мониторинг городов

Setting up urban observation networks

В связи с тем, что деятельность человека и возведенные человеком конструкции могут привести к серьезному искажению измерений, метеорологические и климатические станции наблюдений часто располагаются за пределами городской среды. Тем не менее, городской среде требуется развитие специализированных сетей, характеризующихся высокой плотностью наблюдений, с тем чтобы предоставлять информацию, необходимую пользователям, и удовлетворить потребности в метеорологическом и климатическом прогнозировании.

Спутники могут обеспечивать такие метеорологические и связанные с ними наблюдения за окружающей средой с высоким разрешением на поверхности земли и на вертикальных конструкциях в городской среде. Для обеспечения согласованных, интегрированных и плотных наблюдений в городских районах также могут использоваться новые и перспективные технологии. Сбор данных методом краудсорсинга и сети мобильных датчиков, встроенных в сотовые телефоны или автомобили, например, могут предоставить экономичные и гибкие решения в дополнение к более традиционным источникам наблюдений: 90 процентов населенных районов мира имеют покрытие антеннами мобильной связи. Для того чтобы обеспечить эффективное использование информации до, во время и после любого природного явления, необходимо интегрировать функции хранения, управления и распространения данных с сетями наблюдений и информационными системами.

Руководство КПМН по проведению наблюдений в городских районах

Опасные природные явления и погодные явления со значительными воздействиями и последствиями

Meteorologist at Indonesia Meteorological and Geophysical Agency, BMKG

Зарегистрированное число гидрометеорологических бедствий на протяжении последних нескольких десятилетий неуклонно возрастало. Улучшения в прогнозировании погоды и планировании на случай чрезвычайных ситуаций привели к значительному сокращению количества жертв, при этом сопутствующие экономические потери за первое десятилетие XXI века возросли почти до 1 триллиона долларов США.

ВМО рекомендует лицам, принимающим политические решения в городских районах, рассмотреть возможность создания систем заблаговременного предупреждения о многих опасных явлениях (СЗПМОЯ) в целях минимизации потерь от опасных явлений. Такой подход позволяет в рамках единой экономически эффективной системы предоставлять предупреждения о широком спектре опасных явлений, включая сильные штормы, температурные экстремумы и загрязнение воздуха. Применяя предупреждения на основе воздействий, которые описывают скорее физические воздействия опасного явления, а не трудные для интерпретации измерения, такие как «ветер 100 км/час» или «трехметровый штормовой нагон», эти системы могут использоваться для более четкого доведения до сведения населения информации о том, какие действия следует предпринять ввиду надвигающегося опасного явления.

Разработка системы заблаговременного предупреждения о многих опасных явлениях предполагает осуществление анализа и картографирования по конкретным городам информации о структуре населения, больницах и других объектах инфраструктуры, путях эвакуации и других соответствующих факторах. Она предполагает также наличие политической воли, четкое распределение полномочий и функций и применение стандартизированных процедур. Такой всеобъемлющий процесс должен охватывать все элементы городского метеорологического и климатического обслуживания и обслуживания, связанного с окружающей средой, от загрязнения воздуха до повышения уровня моря.

В начале 2016 года ВМО приступила к осуществлению Проекта по погодным явлениям со значительными воздействиями и последствиями, направленного на содействие международным научным исследованиям на основе сотрудничества, с тем чтобы добиться кардинального повышения устойчивости к погодным явлениям со значительными воздействиями и последствиями по всему миру за счет улучшения прогнозов во временных масштабах от нескольких минут до двух недель, а также улучшения их распространения и полезности с точки зрения социальных, экономических и экологических применений.

Адаптация к изменению климата и смягчение его воздействия

Concentrated growth, increased risk. Photo by Brigitte Leoni, UNISDR

В связи с изменением климата уже не представляется возможным опираться на прошлый опыт при планировании действий на случай будущих опасных природных явлений. Повышение уровня моря и меняющиеся режимы экстремальных метеорологических явлений уже способствуют увеличению рисков в области инфраструктуры и здравоохранения. Для строительства по-настоящему устойчивых городов градостроителям не следует ограничиваться соображениями, связанными с ближайшим штормом, а следует планировать свою деятельность с учетом долгосрочных изменений в погоде и климате. К счастью, последние достижения в области понимания климатических процессов в городах наряду с возможностями прогнозирования с более высоким разрешением позволяют поставщикам климатического обслуживания предоставлять информацию и прогнозы, необходимые городам для принятия долгосрочных решений о снижении уязвимости и содействии обеспечению устойчивого развития.

В связи с этим Глобальная рамочная основа для климатического обслуживания (ГРОКО) обеспечивает международный механизм скоординированных действий, направленных на совершенствование качества, объемов и применения климатического обслуживания.

Наблюдение за источниками выбросов и составом воздуха может помочь городам в мониторинге и соблюдении целевой стратегии сокращения уровня выбросов: Интегрированная глобальная информационная система по парниковым газам (ИГИСПГ) направлена на комбинирование данных о составе атмосферы и социально-экономической деятельности для количественной оценки хода осуществления соглашений о сокращении выбросов в целях уменьшения неопределенности в отчетах о кадастре выбросов и для обоснования дополнительных действий по смягчению последствий. Выбросы могут быть сокращены за счет перемещения объектов производства энергии и продовольствия в пределах городов благодаря использованию панелей солнечных элементов и возделыванию городских огородов. Помимо этого, поскольку сжигание ископаемого топлива и биомассы для выработки электроэнергии, приготовления пищи, отопления и обеспечения функционирования производства и транспорта также связано с эмиссией вредных для здоровья аэрозолей, смягчение последствий выбросов парниковых газов обеспечивает реализацию совместных выгод от улучшения качества воздуха.

ВМО помогает городам заглянуть в будущее

A meteorological officer from Indonesia's meteorological and geophysical agency, BMKG, analyzing weather prediction information.Городское развитие на сегодняшний день является краеугольным камнем целей Организации Объединенных Наций в области устойчивого развития на период до 2030 года. Ему посвящена отдельная цель в области устойчивого развития (ЦУР 11):


ЦУР 11: Обеспечение открытости, безопасности, жизнестойкости и устойчивости городовUN 2030 SDG Goal 11


В числе прочего, данная цель предусматривает в период до 2030 года существенное сокращение числа погибших и пострадавших и значительное уменьшение прямого экономического ущерба в результате бедствий. Также планируется к 2030 году уменьшить негативное экологическое воздействие городов, в том числе посредством уделения особого внимания качеству воздуха и удалению отходов, и к 2020 году усилить управление рисками бедствий и повысить способность противостоять им. Это необходимо сделать в режиме устранения социальных барьеров, уделяя внимание защите малоимущих и уязвимых групп населения, обеспечению безопасного и недорогого жилья и основных услуг, благоустройству трущоб (зачастую наиболее уязвимых для опасных природных явлений и погодных явлений со значительными воздействиями и последствиями).

Однако информация о погоде, климате и водных ресурсах также имеет ключевое значение для городов. Она необходима для адаптации к изменению климата и смягчения воздействий на него, инновации и развития инфраструктуры, поддержки развития устойчивой энергетики, обеспечения доступа к чистой воде и санитарно-гигиеническому обслуживанию и заботы о здоровье граждан. В настоящее время ВМО задействует широкий спектр знаний и опыта, чтобы сосредоточиться на проблемах городского развития и городских жителей и внести свой вклад в подготовку Новой программы развития городов Организации Объединенных Наций на конференции Хабитат III.

Строительство жизнестойких и устойчивых к изменению климата городов требует предоставления комплексного метеорологического, климатического, гидрологического и связанного с окружающей средой обслуживания в масштабах города на базе достоверных научных знаний. Главной задачей является обеспечение наличия качественной, непротиворечивой и актуальной информации для городских сообществ в области погоды, климата, воды и всех аспектов, касающихся окружающей среды. К ним относятся прогнозы с учетом воздействий и системы заблаговременного предупреждения о многих опасных явлениях для подготовки городов к экстремальным метеорологическим явлениям, паводкам, загрязнению воздуха, волнам тепла и холода. Интегрированный подход также предусматривает использование руководящих указаний, разработанных с учетом специфики городов, и стандартизацию для обеспечения надлежащего реагирования на такие прогнозы и заблаговременные предупреждения. ВМО стремится предоставлять комплексное городское обслуживание на базе научных данных в поддержку безопасного, здорового и устойчивого развития городов будущего.

Навстречу комплексному городскому обслуживанию в области погоды, окружающей среды и климата