Больше снегопадов, градов и дождей
На изменение климата столицы влияют два основных фактора: природные и антропогенные. Природные факторы включают географическое расположение города, его удаленность от морей и океанов, что формируют резко континентальный климат. Резко континентальный климат – это суровые зимы с низкими температурами и жаркими, засушливыми летними периодами.
Кандидат географических наук, эколог и эксперт общественной палаты при мажилисе парламента Казахстана Айжан Скакова подчеркивает, что для изменения климата Астаны характерны опасные природные явления, такие как пыльные бури летом и туманы в холодное время года.
«Во время туманов часто образуются изморозь и гололед, а метели, типичные для зимнего периода, часто сопровождаются сильными ветрами и резким снижением температуры воздуха», – отмечает Скакова.
Антропогенные факторы, по её словам, в большей степени способствуют загрязнению атмосферного воздуха. Главные источники техногенного загрязнения: топливосжигающие установки, производство электрической и тепловой энергии – наибольший вклад вносят ТЭЦ и котельные, расположенные в черте города. Транспорт также вызывает как химическое, так и физическое загрязнение воздуха. Как частный сектор, который отапливается углем.
Доктор PhD, руководитель лаборатории региональных климатических изменений АО «Институт географии и водной безопасности» Жанар Наурозбаева поясняет, что влияние антропогенных факторов на климат также можно наблюдать по нескольким показателям. Например, в Астане заметно снижение средней скорости ветра, что связано с ростом городской инфраструктуры, созданием зеленого пояса и увеличением зон «тепловых островов» внутри городской черты.
«Антропогенный фактор становится все более значимым. Развитие городской застройки и индустриализация приводят к формированию микроклимата города. Например, строительство высотных зданий и увеличение площади асфальтированных покрытий способствует образованию тепловых островов, когда температура в городе становится значительно выше, чем в окрестных районах», – объясняет Жанар Наурозбаева.
Она также поддерживает мнение Айжан Скаковой, что выбросы парниковых газов и загрязняющих веществ от транспорта и промышленности оказывают влияние на качество воздуха и могут иметь долгосрочные последствия для климатических условий.
Что касается изменения частоты опасных метеорологических явлений, то, по словам Жанар Наурозбаевой, они также претерпели изменения. Сравнив два периода – 1990-2006 и 2007-2023 годы, она отмечает рост числа экстремальных погодных явлений: сильных снегопадов (в 1,8 раза), града и сильного ветра (в 1,6 раза), интенсивных дождей (в 1,4 раза).
«В то же время сократилось число сильных метелей на 19% и туманов на 43%. Наблюдается тенденция увеличения интенсивности метеорологических явлений, когда процессы происходят быстро и с высокой интенсивностью. Это требует более точного и заблаговременного прогнозирования», – говорит эксперт.
Атмосферные процессы в Атлантико-Евразийском секторе, по словам Жанар Наурозбаевой, играют ключевую роль в формировании погодных условий в городе. Иными словами, климатические изменения становятся все более ощутимыми.
«По данным Всемирной метеорологической организации (ВМО), прошлый год стал самым теплым за весь период инструментальных наблюдений, и есть все основания полагать, что 2024 год окажется еще теплее, установив новый температурный рекорд. Таким образом, климат Астаны формируется под воздействием естественных факторов, однако антропогенная деятельность усиливает локальные изменения», – считает она.
Адаптация Астаны
Урбанизация и расширение Астаны влияют на ее микроклимат. С каждым годом город активно развивается, что приводит к увеличению застроенных территорий и изменению ландшафта. Эти процессы способствуют возникновению эффекта теплового острова, о котором уже упоминали эксперты.
Что касается экосистемы, то в столице наблюдается сокращение зелёных территорий вокруг города. Все это требует посадки новых деревьев. В этом контексте Айжан Скакова подчеркивает важность рукотворного «зеленого пояса», созданного вокруг Астаны. Изначально предназначенный для защиты города от сильных ветров, сегодня он является успешным примером высадки лесополос в степной зоне с резко континентальным климатом, а также способствует улучшению экологической ситуации в регионе.
При этом водные ресурсы испытывают дефицит из-за увеличения потребности населения в воде. Многие мелкие водоёмы в городе были осушены, а на их месте построены жилые комплексы и инфраструктурные объекты, что негативно сказалось на экосистеме города, напоминает Наурозбаева.
«Например, птицы, обитающие в регионе Астаны, изменяют свои миграционные маршруты или вообще покидают регион из-за изменений в условиях зимовок, которые раньше были возможны в прудах или мелких озёрах вокруг города», – рассказывает Жанар Наурозабаева.
Она подчеркивает, что для смягчения этих последствий необходимо комплексное применение мер по адаптации к изменениям климата. Меры включают в себя озеленение территории и внедрение программ по сохранению биоразнообразия. Такие усилия не только укрепят экосистему региона, но и создадут более комфортные условия для жизни горожан, считает эксперт.
Для адаптации города к изменениям климата необходимо активно внедрять энергоэффективные технологии в строительстве, добавляет эксперт.
«Эти технологии помогают снизить выбросы парниковых газов и делают здания более устойчивыми к экстремальным погодным условиям», – объясняет она.
Изменения микроклимата оказывают влияние и на различные секторы экономики. Например, в строительстве наблюдается рост спроса на материалы, более адаптированные к суровым климатическим условиям, а также на проекты, учитывающие энергоэффективность. В транспортной сфере разрабатываются инициативы по переходу на экологически чистый транспорт, что требует значительных инвестиций, но при этом способствует сокращению выбросов.
«В большинстве случаев климатическая устойчивость становится ключевым фактором развития города. Она помогает не только улучшить качество жизни, но и укрепить его устойчивость за счет снижения затрат на ликвидацию последствий катастроф и климатических изменений. Поэтому адаптация города – это не только экологический, но и стратегический, экономический приоритет на будущее», – подчеркивает Наурозбаева.
Говоря о влиянии глобального потепления на климат Астаны, эксперты отмечают, что за последние десятилетия наблюдается рост температур, особенно весной и осенью.
«К концу XXI века, согласно климатическим сценариям, на основе которых были проведены расчёты в Институте географии и водной безопасности, средняя температура в регионе может повыситься на 2-4°C. Также ожидаются сезонные изменения: зимы станут мягче, количество дней с экстремально низкими температурами уменьшится, но возрастёт риск ледяных дождей. Лето, напротив, будет становиться всё более засушливым и жарким», – прогнозирует Жанар Наурозбаева.
Эколог Айжан Скакова добавляет, что суровый зимний климат Астаны постепенно смягчается. При этом географическая открытость города позволяет проникать как холодным арктическим массам, так и тёплому воздуху, что вызывает значительные температурные колебания и погодные аномалии.
«Зимой здесь могут быть как сильные морозы, так и оттепели с дождями, а летом температура часто превышает +35°C», – отмечает эколог.
Впрочем, уже сегодня можно спрогнозировать изменение климата в Астане с помощью интерактивного приложения City App, разработанного учеными из Центра наук об окружающей среде Университета Мэриленда (США). Это приложение позволяет прогнозировать климатические изменения в разных регионах мира через 60 лет.
Платформа демонстрирует, как, по прогнозам, изменится температура и влажность в выбранном регионе к 2080 году. Согласно данным, в Астане температура увеличится в среднем на 6,8°C, а влажность снизится на 2,3%. Зимой температура возрастет на 7,5°C, а влажность увеличится на 28,1%. Это будет похоже на погодные условия села Шамалган в Карасайском районе Алматинской области - здесь когда-то родился первый президент Нурсултан Назарбаев, перенесший столицу из Алматы в Астану. Однако стоит помнить, что это лишь прогноз, и изменения могут быть скорректированы в будущем.
Фотография Жанары Каримовой
Климат и здоровье
В 2017 году группа американских и китайских психологов выявила связь между температурой воздуха и личностными особенностями человека. В статье, опубликованной в журнале Nature Human Behavior, говорится, что люди, выросшие в более мягком климате, как правило, более социальны, среди них чаще встречаются экстраверты, а также они обладают большей эмоциональной стабильностью по сравнению с теми, кто родился в регионах с резкими перепадами температур.
Для проверки своей гипотезы исследователи провели два эксперимента, в ходе которых оценивали влияние климата на пять основных личностных черт: доброжелательность, добросовестность, эмоциональную стабильность, экстраверсию и открытость новому. Чтобы минимизировать влияние культурных различий, опросы проводились только в США и Китае. Эти страны занимают обширные территории с различными климатическими условиями, но при этом имеют ярко выраженную культуру.
Люди, выросшие в более мягком климате, оказались доброжелательнее, эмоционально стабильнее, добросовестнее, открыты новому опыту и чаще проявляли экстраверсию.
Психолог-консультант Айбек Сидиков согласен, что климат действительно оказывает влияние на человека, но, скорее, на его поведение и настроение, чем на сам характер. Он подчёркивает, что характер – это более стабильная черта, и, если бы это было не так, можно было бы утверждать, что самые добрые и улыбчивые люди живут только в мягком климате.
«Тем не менее, климат и погода действительно оказывают на нас значительное влияние. Для нормального функционирования организма необходимы солнце, воздух и вода. Все эти факторы должны быть в пределах нормы. Представьте, что человек живет в условиях, где этих элементов не хватает: загрязнённый воздух, отсутствие прогулок на свежем воздухе, вода только из крана, а солнце редкое явление. Он проводит утро и день на работе, а вечером возвращается домой, не видя солнца. Плюс носит несколько слоёв одежды, очки, маски. Это типичный портрет жителя мегаполиса. Такой образ жизни, безусловно, сказывается на здоровье. Результаты медицинских анализов могут подтвердить, что организму чего-то не хватает. А если добавить сюда ещё и массу нерешённых проблем, можно ожидать, что человек будет находиться в состоянии хронической усталости, преддепрессии или даже депрессии», – рассказывает Сидиков.
«Безусловно, проведено много исследований о влиянии климата на человека, и существуют теории, как в подтверждение, так и в опровержение. Но мне кажется, что на характер влияет не столько климат, сколько наше нежелание жить в гармонии с природой. Мы жалуемся на снегопады, морозы до -30 градусов, а сильный ветер воспринимаем как катастрофу. Это говорит о том, что мы слишком привыкли к комфортной жизни. Люди избалованы, даже маленькая лужа на дороге может испортить им настроение», – подытоживает Айбек Сидиков.
Что касается изменений климата и их влияния на здоровье жителей Астаны, Жанар Наурозбаева отмечает, что повышение средней температуры и увеличение числа экстремально жарких дней может привести к тепловому стрессу, особенно у детей и пожилых людей.
«Рост температуры и загрязнение воздуха, особенно зимой из-за использования твердого топлива, усугубляют проблемы с дыхательной системой. Увеличение продолжительности вегетационного периода приводит к более длительному цветению растений и повышению концентрации аллергенной пыльцы», – отмечает она.
По её мнению, климатические изменения создают вызовы для здоровья жителей и экосистемы Астаны. Сокращение биоразнообразия, ухудшение качества воздуха и воды требуют комплексных решений, направленных на устойчивое развитие города и сохранение окружающей среды.
Как изменился климат Астаны за 90 лет
История наблюдений за климатом в Астане насчитывает более 150 лет. Первая метеостанция начала свою работу 1 ноября 1870 года. Однако профессор, гляциолог, доктор географических наук Евгений Николаевич Вилесов в своей научной статье «Характеристики климата города Астана и их изменения за последние 90 лет» смог охарактеризовать климатический режим столицы лишь с 1926 по 2015 год. Ниже мы представили некоторые выдержки из его работы.
Ученый пояснял, что в конце XIX века и в первой четверти XX века, особенно во время Гражданской войны, происходили большие перерывы в метеонаблюдениях. Поэтому для характеристики современных климатических условий города были взяты последние 90 лет.
В статье ученого говорится, что наиболее тёплый месяц – июль, его средняя температура составляет +20,4 °C. В этом месяце также наблюдаются как средний месячный максимум (+24,3 °C), так и абсолютный максимум (+41,6 °C, 22 июля 1936 года). Годовая амплитуда колебаний температуры в июле составляет 6…8 °C. И только в июле за всю историю наблюдений не было зафиксировано ни одного случая заморозков.
Минимум температуры воздуха наблюдается в январе (-16,3 °C), и именно в январе был зафиксирован абсолютный минимум температуры – -51,6 °C (5 января 1893 года). Низкие абсолютные минимумы зафиксированы и в другие месяцы холодного периода: в ноябре – -39,2 °C (1953 год), в декабре – -43,5 °C (1929 год) и в феврале – -48,9 °C (1895 год). Такие понижения температуры часто обусловлены ультраполярными вторжениями холодных воздушных масс из района Карского моря. Разность между абсолютным максимумом и минимумом температуры составляет 93,2 °C.
Астана считается второй самой холодной столицей в мире после Улан-Батора. Типичный зимний месяц – январь, однако в некоторых годах самым холодным может быть не январь, а февраль или декабрь (по 1/4 случаев).
«В целом, из-за расположения города вдали от океанов, зима здесь холоднее, чем в городах, находящихся западнее на той же широте (Уральск, Киев, Краков, Прага). Величина годовой амплитуды температуры, то есть разница между средними температурами самого холодного и самого теплого месяцев, составляет 36,7 °C», – отмечается в работе Вилесова.
В 2002 и 2013 годах были зафиксированы наивысшие значения средней годовой температуры – 5,0 °C и 4,9 °C соответственно. С 1970-х годов XX века до 2015 года темпы повышения средней годовой температуры составили 0,4 °C/десятилетие. При этом положительный тренд температуры наблюдался во все месяцы года.
Средние месячные температуры наиболее теплых месяцев были зафиксированы в XXI веке. Напротив, наиболее холодные месяцы были в прошлом столетии и даже в конце позапрошлого века. Такое распределение средних месячных температур согласуется с тенденциями, свидетельствующими о заметном потеплении климата в регионе за последние десятилетия.
Среднее годовое количество осадков в Астане за последние 90 лет составляет 295 мм. Наибольшее количество осадков приходится на три летних месяца –121 мм (41% от годовой нормы). Однако высокий температурный фон в теплый период года создает условия засушливости: в любой месяц года могут наблюдаться периоды полного отсутствия осадков или их минимального количества. При этом велика временная изменчивость годового количества атмосферных осадков. В отдельные годы годовые осадки могут превышать норму в 1,75 раза. В 1928 году, самом дождливом, выпало 520 мм, а в 1951 году, самом сухом, лишь 112 мм.
В своей работе Евгений Вилесов подчеркивал, что при решении ряда вопросов прикладной климатологии важно учитывать такое явление, как степень континентальности климата. Об этом мы упоминали ранее (характеристика, которая показывает, насколько климат региона зависит от его удалённости от морей и океанов – прим. автора).
«Среднее многолетнее значение индекса континентальности для Астаны составляет 63%, что соответствует континентальному климату, как и для Казахстана в целом, а не резко континентальному, как это до сих пор трактуется в ряде учебников, монографий и статей. Для справки: резко континентальный климат характерен для Средней (Восточной) Сибири, между реками Енисей и Лена, где континентальность превышает 70%», – прояснял ученый. – За 90 лет степень континентальности климата в Астане уменьшилась с 67% до 60%, то есть по 0,78% за 10 лет. При таких темпах можно ожидать, что к середине текущего века степень континентальности уменьшится до 56%, а к началу XXII века климат здесь будет соответствовать умеренно континентальному».
В заключение своей статьи Вилесов подчеркивал, что, согласно расчетам, средняя годовая температура в Астане к 2050 году повысится до 5,5 °C, а количество осадков может увеличиться на треть, составив 395 мм.
Астана сегодня
В РГП «Казгидромет» предоставили статистику изменений климата Астаны за 2001-2020 годы.
Температура воздуха
По их данным, в этом столетии самая высокая температура (+40,1 °C) была зафиксирована 7 июля 2005 года, что на 1,5 °C ниже абсолютного максимума. Самая низкая температура (-40,6 °C) была зарегистрирована 15 декабря 2012 года, что на 11 градусов ниже абсолютного минимума, зафиксированного в 1893 году. Анализ данных показывает, что за последние 20 лет среднегодовая температура воздуха повысилась на 0,5 °C.
Ветер
Во все сезоны года среднегодовая скорость ветра за последние 20 лет уменьшилась с 3,6 до 2,8 м/с. Преобладающее направление ветра изменилось с юго-западного на южное. Кроме того, в течение всего года увеличилось число случаев штиля. Если до 2000-х годов число таких случаев варьировалось от 35 до 51, то после этого увеличилось с 55 до 81 случая в течение года.
Метели, пыльные бури и суровость зимы
Согласно данным метеорологической службы, во все сезоны года сокращается количество дней с неблагоприятными погодными явлениями, такими как метели и пыльные бури. За период с 2001 по 2020 год число дней с метелью уменьшилось в два раза (с 27 до 14 дней). Число дней с пыльной бурей также сократилось с 11 до 9 дней. Анализ данных также показывает, что за последние 20 лет характеристика зимних месяцев города изменилась с суровой на умеренно суровую.