Учащение града в городах через механизм слияния ячеек в Северной Америке и Восточной Азии

Почему град в городах важен

Град — это не просто шумное помеха летним днем. Он разбивает стекла, продавливает кузова автомобилей, разрушает урожай и может серьёзно ранить людей, оказавшихся на открытом воздухе. По мере роста городов и потепления климата многие сообщества заметили, что сильный град стал падать чаще и наносить больше ущерба. В этом исследовании ставится простой, но важный вопрос: помогают ли современные города образовываться более опасным градовым штормам, и если да — то как?

Два типа града

Исследователи изучили тысячи штормов в Северной Америке и Восточной Азии и выяснили, что все градовые явления возникают по-разному. Один знакомый тип формируется внутри одной изолированной грозы, которую они называют обычным градовым штормом. Второй тип, который оказался более распространённым и более разрушительным, возникает когда две и более ячейки шторма сближаются и сливаются. Эти слияния провоцируются столкновением отдельных участков восходящего воздуха и дождевых облаков, которые растут и превращаются в большую, более мощную систему. Используя длительные архивы радарных наблюдений и наземные сообщения о граде, команда идентифицировала более 1100 случаев града, сделав это одно из самых полных обследований града на сегодняшний день.

Города как усилители штормов

Когда учёные нанесли на карту места появления града, появилась чёткая картина: сливающиеся градовые штормы были сосредоточены рядом с крупными городскими районами. Вокруг больших городских кластеров, таких как регион Нью-Йорка в США и дельты Янцзы и Жемчужной реки в Китае, эти слиятельные шторма возникали чаще, чем над соседними сельскими территориями. В целом слияния происходили примерно вдвое чаще, чем обычные градовые штормы, и в среднем покрывали льдом территории почти на 80% большие. В городах их частота была выше на 25–95% по сравнению с сельской местностью, а наиболее экстремальные случаи значительно чаще возникали вблизи городских центров. Это означает, что в тех местах, где сосредоточены люди, здания и экономическая активность, чаще формируются и самые разрушительные градовые штормы.

Как городское тепло подпитывает слияния штормов

Чтобы понять, почему города способствуют появлению более опасного типа шторма, команда внимательно изучила окружающий воздух. Они объединили подробные данные ре‑анализа погоды с радарными снимками, сделанными на ранних стадиях формирования штормов. Вблизи городов нижние слои атмосферы были теплее и более неустойчивы — условия, которые способствуют появлению множества мелких ячеек. При потеплении поверхности примерно на один‑два градуса Цельсия число новых ячеек и частота их столкновений резко возросли. Компьютерные симуляции с явным учётом тепла, выделяемого зданиями, транспортом и промышленностью, показали тот же эффект: усиленное прогревание городских поверхностей вело к появлению большего числа ячеек, большему числу слияний и значительно более обширным зонам, покрытым градом. Кейсовое исследование «тройного града» в южном Китае подробно иллюстрировало эту цепочку событий, показав, как ключевой, наиболее разрушительный выпад градя произошёл только после того, как новая ячейка — вызванная рядом с городом — слилась с уже существующим штормом.

Потепление климата и будущее городского града

Поскольку напрямую моделировать каждую градинку в климатических моделях будущего сложно, исследователи обучили модель машинного обучения на современных событиях града и соответствующих им погодных паттернах. Затем они применили эту модель к климатическим проекциям для Северной Америки при нескольких сценариях выбросов парниковых газов. По всем сценариям потепление стабильно приводило к большему числу слиятельных штормов и к сокращению числа обычных градовых штормов. По мере роста средних температур у поверхности, обычные штормы сокращались до половины, тогда как слияния сначала оставались стабильными, а потом резко росли при потеплении более примерно 3,5 °C. Когда к фоновому климатическому тренду добавлялось дополнительное нагревание от городских островов тепла, многие города восточной части Северной Америки оказались на пути к достижению этого порога быстрого роста слияний градовых штормов в ближайшие несколько десятилетий.

Что это значит для людей и планирования

Для неспециалистов главный посыл таков: города и потепление климата действуют вместе, смещая баланс градовых штормов в сторону более опасного режима. Вместо одного изолированного шторма всё чаще формируются несколько ячеек, которые сливаются в большие системы, производящие более широкие полосы разрушительного града прямо там, где люди живут и работают. Исследование предлагает, чтобы будущие оценки рисков и системы предупреждения уделяли особое внимание слияниям штормов около городов, а планирование городской среды и проектирование зданий учитывали возросшую вероятность интенсивного града в более тёплом и урбанизированном мире.

Цитирование: Zhou, A., Zhao, K., Chan, J.C.L. et al. Increased hailstorms in cities through cell merger mechanism across North America and East Asia. Nat Commun 17, 3922 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-70826-0

Ключевые слова: град, городское тепло, сильная погода, изменение климата, грязевые бури, грязевые бури, гроза