Исследование влияния расширения городской подземной общественной инфраструктуры на концентрации угарного газа у поверхности

Почему переход в подземное пространство важен для городского воздуха

По мере того как города в мире растут вверх и становятся плотнее, им всё меньше остаётся места на уровне улиц. Чтобы справиться с этим, многие начинают развертывать застройку вниз: строят метро, подземные торговые галереи, туннели и парковки. В этом исследовании ставится простой, но важный вопрос: когда мы переносим всё больше городской жизни под землю, действительно ли становится чище воздух на поверхности — в частности, снижается ли концентрация угарного газа, вредного продукта автомобильных выбросов?

Скрытые пространства под оживлёнными улицами

Авторы сосредотачиваются на том, что они называют подземным общественным пространством — местах под ногами, доступных всем: станциях метро, подземных торговых улицах, заглублённых площадях и парковках. В отличие от утилитарных трубопроводов или глубоких тоннелей для коммуникаций, эти пространства тесно связаны с повседневными поездками, покупками и работой. Поскольку в них могут располагаться линии транспорта и пешеходные сети, они способны перераспределять людей и транспорт с поверхности. Такое смещение может уменьшить выхлопы именно там, где люди дышат чаще всего — в приповерхностном слое воздуха вдоль тротуаров, переходов и улиц.

Три города, много лет данных

Чтобы посмотреть, как это работает на практике, исследователи изучили три крупных китайских города — Шанхай, Чэнду и Цзинань — представляющие разные ландшафты и стадии подземного развития. Шанхай расположен на ровной прибрежной равнине и обладает давней разветвлённой подземной сетью. Чэнду лежит в котловине с худшей естественной вентиляцией, но здесь быстро строят подземные системы. Цзинань зажат между горами и рекой, с более ограниченной циркуляцией воздуха и молодой, фрагментированной подземной сетью. С помощью картографических «точек интереса», помечающих подземные объекты, команда отслеживала, где и с какой скоростью расширялось подземное общественное пространство в каждом городе в период с 2015 по 2022 год.

Преобразование цифровых следов в карту загрязнения

Исследование объединяет эти данные о местоположениях подземных объектов с картой концентраций угарного газа высокого разрешения, созданной на основе наземных датчиков, спутников и атмосферных моделей. Города были разбиты на мелкую сетку квадратов размером один километр, и в каждом квадрате по времени считали, сколько подземных объектов появилось. Затем сравнивали изменения концентраций угарного газа в зонах с разным темпом роста подземных пространств — от участков без нового строительства до районов с быстрым подземным расширением — используя статистические модели, которые отфильтровывали влияние локальной географии и общих годовых трендов.

Чище воздух, но с локальными нюансами

Во всех трёх городах в местах, где росло подземное общественное пространство, как правило наблюдалось более значительное снижение концентраций угарного газа, чем в областях без изменений. В Шанхае и Чэнду клетки сетки с быстрым подземным ростом показали наиболее резкое падение, и статистическая модель подтвердила сильную, стабильную связь: больше подземных объектов — ниже концентрация угарного газа у поверхности. В Цзинане картина оказалась сложнее. Там каждое дополнительное подземное сооружение связывалось с относительно сильным локальным снижением угарного газа, но общее улучшение в самых быстрорастущих зонах было меньше, чем в двух других городах. Авторы предполагают, что ограниченный долинный рельеф Цзинаня, более сильный промышленный фон и ещё фрагментарная подземная сеть ослабляют общий эффект на качество воздуха.

Что это значит для будущих городов

Для неспециалистов основной вывод прост: хорошо связанные подземные сети — особенно линии транспорта и связные коммерческие галереи — могут приносить не только разгрузку движения и экономию земли. Они также помогают очищать воздух у поверхности, отвлекая транспорт и активность вниз и меняя модели передвижения. Однако эффект зависит от местных условий — рельефа, промышленности и степени зрелости и непрерывности подземной системы. Продуманное планирование с учётом особенностей каждого города необходимо, если переход в подземное пространство должен стать надёжным инструментом для более чистого и здорового городского воздуха.

Цитирование: Zhuang, G., Qiu, P., Pang, L. et al. Study on the impact of urban underground public space expansion on near-ground carbon monoxide concentrations. Sci Rep 16, 12508 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-42950-w

Ключевые слова: подземное общественное пространство, качество городского воздуха, угарный газ, общественный транспорт, городское планирование