Учёные разработали первую высокодетализированную карту температуры воздуха в городах, которая показывает, какие условия на самом деле ощущают люди, а не только то, что фиксируют спутники из космоса. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.

Города давно называют «островами тепла», а в СМИ нередко появляются сообщения о том, что температура в одних районах может быть на 7 °C выше, чем в других. Однако авторы нового исследования утверждают, что подобные оценки зачастую основаны на спутниковых данных о температуре поверхности, а не воздуха, которым дышат люди.

Проблема заключается в том, что стандартные метеостанции редко располагаются в плотной городской застройке. Согласно международным требованиям, они должны находиться на открытых участках вдали от зданий и других объектов, способных повлиять на измерения. Поэтому многие станции размещены в аэропортах или за пределами городов и плохо отражают реальную ситуацию в жилых кварталах.

Чтобы решить эту проблему, исследователи создали модель искусственного интеллекта, сочетающую физические законы атмосферы с методами машинного обучения. Она позволяет рассчитывать температуру воздуха с высокой точностью для каждого городского квартала.

На основе этой технологии учёные создали базу данных Urban High-Resolution Air Temperature (U-HAT), охватывающую более 380 городов США. Новая система позволяет получать детальные карты температуры воздуха и использовать их для оценки рисков во время волн жары, планирования энергоснабжения, развития городской инфраструктуры и исследований климата.

Сравнение новых данных со спутниковыми наблюдениями показало, что температура поверхности нередко значительно выше температуры воздуха. Из-за этого спутниковые карты могут переоценивать уровень теплового стресса и преувеличивать различия между отдельными районами города.

По словам авторов работы, это помогает объяснить, почему некоторые опубликованные ранее карты и сообщения СМИ могли создавать у жителей ошибочное представление о масштабах городского перегрева.

Исследователи отмечают, что разработанная технология особенно важна для стран, где сеть метеостанций развита слабо. Использование искусственного интеллекта позволит получать более точные климатические данные без необходимости устанавливать большое количество дорогостоящих измерительных приборов, что особенно актуально для наиболее уязвимых к экстремальной жаре регионов мира.