2025-2027 | Исследование городского острова тепла Алматы: мониторинг, моделирование и разработка подходов улучшения городского климата
- ИРН AP26101499
- Сроки выполнения: 2025-2027.
- Руководитель проекта: Балакай Лариса Анатольевна, к.т.н.
- Цель проекта: Целью проекта является оценка адаптационных стратегий улучшения городского климата города Алматы на основе анализа данных дистанционного зондирования, наземного метеорологического мониторинга и математического моделирования.
Задачи
2025 — Космический мониторинг в тепловом диапазоне, а также сбор данных со станций наземного метеорологического мониторинга территории города Алматы и его окрестностей. ГИС-анализ данных мониторинга температурного режима городской агломерации Алматы и выделение пространственно-временных зон экстремальных температур с целью разработки эффективных стратегий управления микроклиматом города.
2026 — Проведение WRF-моделирования для оценки адаптационных стратегий и мер, направленных на снижение эффекта городского острова тепла в Алматы. Анализ результатов моделирования для определения наилучших подходов и мер по снижению городского острова тепла.
2027 — Моделирование микроклимата с использованием модели Envi-Met для различных сценариев по уменьшению теплового перегрева в масштабе отдельного квартала. Анализ результатов моделирования микроклимата выбранного квартала города Алматы.
Ожидаемые результаты
2025 — С использованием облачных технологий будет осуществлен процессинг данных дистанционного зондирования в тепловом диапазоне в суточном и сезонном разрезах. Будет создана база метеорологических данных с метеостанций и метеорологических датчиков, расположенных в городской агломерации Алматы. Будет создана база метеорологических данных с метеостанций и метеорологических датчиков, расположенных в городской агломерации Алматы и прилегающих территориях. Будет проведен ГИС-анализ данных космического и наземного метеорологического мониторинга и выявлены закономерности формирования, эволюции и пространственно-временного распределения городского острова тепла в разрезе суток и сезонов. Будут выработаны стратегии управления микроклиматом города с целью снижения негативного воздействия городского острова тепла на население.
2026 — В соответствии с выбранными стратегиями будут сформированы входные данные, включая локальные климатические зоны LCZ, и проведено множественное WRF-моделирование городского острова тепла для различных сезонов года. Будет осуществлен анализ полученных результатов моделирования и выполнено районирование территории города по степени прогрева для разных подходов снижения ГОТ.
2027 — Будет осуществлен множественный расчет по модели Envi-Met с использованием различных сценариев уменьшения теплового перегрева и достижения теплового комфорта с применением в качестве начальных и граничных условий результатов WRF-моделирования. Будет проведен анализ результатов моделирования микроклимата города и определение наиболее эффективных сценариев для снижения уровня теплового стресса на территории выбранного квартала.
Полученные результаты
В 2025 процессинг данных дистанционного зондирования выполнялся в среде Google Earth Engine, где были сформированы среднемесячные карты температуры подстилающей поверхности за 2024 год на основе данных VIRS (день, ночь) и Landsat (день) для дневного и ночного времени суток. Для каждого месяца вычислены показатели mean и median, что обеспечило надежную оценку сезонной и суточной изменчивости температурных полей. Были собраны и приведены к единому формату данные наземных метеостанций по основным метеорологическим параметрам: температуре воздуха, температуре почвы, скорости и направлению ветра, количеству осадков, атмосферному давлению и другим показателям. ГИС-анализ данных дистанционного зондирования был осуществлен в ArcGIS Pro и включал различные методы классификации, визуализации и пространственного анализа. На основе комплексного анализа сформулированы предварительные выводы о форме, повторяемости и характерном расположении городского острова тепла в Алматы. Установлены особенности его конфигурации, различия между дневными и ночными проявлениями, а также сезонная изменчивость ключевых параметров тепловой аномалии.
Публикации по проекту
Л.А. Балакай, Т.В. Дедова, Ғ.С. Әбдіманап , Н.Б. Тусеева. CFD-МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЕТРОВОГО И ТЕПЛОВОГО РЕЖИМОВ ГОРОДСКОЙ ЗАСТРОЙКИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СЦЕНАРИЯХ. «Вестник Алматинского университета энергетики и связи» № 1(72) 2026 https://doi.org/10.51775/2790-0886_20265_72_1_265
