Эффект городского острова тепла известен всем очень хорошо. А вот эффект влияния крупного города на осадки и экстремальные явления изучен слабее. Российские учёные из Института физики атмосферы Российской академии наук и МГУ опубликовали в престижном журнале Urban Climate научную статью «Крупный город в средних широтах усиливает сильные конвективные явления: данные долгосрочного моделирования с высоким разрешением», где на основе численных экспериментов с высокоразрешающей моделью с включенным и выключенным городским слоем показали, что Москва существенно усиливает экстремальные конвективные явления.

В результате работы исследователи показали, что более сильные дожди и более сильный ветер наблюдаются чаще в городе и к северо-востоку от него (подветренная сторона). Например, наличие Москвы приводит к росту здесь количества дней с сильными ливнями (когда выпадает более 20 мм) на 2 дня за летний сезон. Также был рассмотрен такой параметр, как спиральность восходящего потока, выступающий хорошим индикатором формирования шквалов, смерчей и крупного града. Оказалось, что наличие города приводит к 50-процентному росту критических значений этого индикатора. Особенно сильные изменения – на востоке Москвы. Примерно на 50% растёт и повторяемость событий, когда одновременно наблюдаются очень сильные ливни и очень сильный ветер.

В частности, учёные выявили значительную разницу между городом и пригородом, которая возникает из-за влияние города для среднесуточного количества осадков, количества дождливых дней, экстремальной частоты осадков и индексов с максимумами над городом и его подветренной северо-восточной стороной. Наиболее заметное увеличение, до 100%, было обнаружено при выпадении интенсивных и экстремальных суточных осадков >30 и 40 мм в черте города, особенно в наиболее урбанизированном районе. Таким образом, воздействие города оказывает значительное влияние на широкий спектр характеристик осадков, особенно на экстремальные осадки. Также наблюдается значительное увеличение частоты возникновения экстремальных скоростей ветра в городской местности – до 100% при пороговых значениях 30 и 35 м/с. Сложные явления, при которых одновременно происходят как экстремальная скорость приземного ветра, так и осадки, значительно увеличиваются примерно на 50% в эксперименте с включенной городской подложкой.

Результаты работы в целом соответствуют результатам для других городов и результатам, основанным на наблюдениях для Москвы. Порядок городского эффекта для разных наборов станций и периодов времени был оценен в пределах сходных значений: среднее многолетнее сезонное количество осадков в пределах Москвы превышало аналогичные значения на пригородных метеостанциях на 7–15%.

Как считают учёные, эти результаты целесообразно учитывать при реализации мер адаптации Москвы к изменению климата: например, при прокладывании ливневой канализации, учёте влияния застройки на ветровой режим и т.д. Могут они быть полезны и при выборе районов для проживания.