التحقيق في أسباب وآثار جزر الحرارة الحضرية

The Phenomenon of Urban Heat Islands

إن جزر الحرارة الحضرية التي تعيش في المناطق الحضرية، والتي ترتفع فيها مستويات الحرارة، وتزيد من سرعة نمو الطاقة في المناطق الحضرية، وتزيد من سرعة نموها في المناطق الحضرية، وتزيد من سرعة نموها في المناطق الحضرية، وتزيد من سرعة نموها في المناطق الحضرية، وتزيد من سرعة نموها في المناطق الحضرية، وتزيد من سرعة نموها في المناطق الحضرية.

Understanding Urban Heat Islands

وفي جوهرها، تعتبر جزيرة حرارة حضرية حالة مجهرية حيث يحتفظ القاع الحضري بحرارة أكبر من محيطه غير الحضري، وهذا يحدث لأن الغطاء الأرضي الطبيعي - مثل التربة، والعشب، والغابات - يُستعاض عنه بحجم غير مرئي، وشديد الكثافة، ومواد السقف، وتُنتج هذه المواد عن ذلك انبعاثات ريحية أقل من الحدوث، مما يعني أنها تستوعب نسبة مئوية عالية من المواد.

ومن الأمور الحاسمة أن كثافة اليورانيوم العالي التخصيب ليست موحدة في المدينة، وكثيرا ما تكون المناطق التي توجد فيها مباني طويلة وزراعة خضراء محدودة أعلى درجات الحرارة، بينما تكون الحدائق، وأجهزة المياه، وشوارع رقائق الأشجار، أكثر برودة، وهذا التغير المكاني مهم لتخطيط تدابير التبريد المستهدفة، علاوة على أن مؤشر الصحة في الولايات المتحدة يتفاعل مع تغير المناخ الأوسع: مع ارتفاع درجات الحرارة العالمية، وحتى في المناطق الحضرية، مما يجعل المدن أكثر عرضة.

أسباب جزر القحط الحضري

إن أسباب الجزر الحرارية الحضرية متعددة الأوجه، وترتكز على كيفية تعديل الأنشطة البشرية والهياكل الأساسية المبنية لتوازن الطاقة الطبيعية، وفوق ذلك ندرس العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى ذلك بالتفصيل.

تغيرات استخدام الأراضي وسطح أبيدو

كما أن التحضر يتحول أساساً إلى سطح الأرض حيث يمكن أن تؤدي الغابات أو الأراضي الرطبة أو الأراضي الرطبة إلى وقف الطرق، وقاعات السيارات، والمباني التي تبنى سطحاً مظلماً، وتكون لها قيم منخفضة من الطحالب، مثلاً، إلى نحو 5-10 في المائة من ضوء الشمس، بينما يعكس الخرسانة الجديدة نحو 30 إلى 40 في المائة (وإن كان الخرسانة تسود بدرجة حرارة)().

انخفاض الغطاء النباتي والتهرب

ويلعب النبات دوراً حيوياً في تبريد البيئة من خلال آليتين: التظليل والتهرب، حيث يمكن أن تقطع الأشجار والأشجار الإشعاعية الشمسية قبل أن تصل إلى الأرض، مما يقلل من كمية الطاقة المتاحة لسطح الحرارة، وتنتج عن الإجلاء - عملية تفرغ النباتات عن طريقها - تستهلك الطاقة الحرارية، وتخفض فيها درجة الحرارة المتوسطة إلى نحو 100 في المائة.

نفايات الحرارة من الأنشطة البشرية

وتحتاج المناطق الحضرية إلى محاور لنشاط بشري يولد حرارة كبيرة من النفايات. فالمركبات والعمليات الصناعية ومحطات الطاقة وبناء نظم التدفئة/التدفئة كلها تطلق حرارة في الغلاف الجوي، وفي مراكز المدن الكثيفة، يمكن أن تؤدي الحرارة الناشئة عن وحدات تكييف الهواء وحدها إلى رفع درجات الحرارة المحلية بمقدار 1-2 درجة مئوية خلال الليالي الصيفية.

مواد البناء والتصميم

كما أن الخصائص الحرارية لمواد البناء تؤثر على درجة الحرارة المخزنة والمطلقة، كما أن المواد ذات الكتلة الحرارية العالية مثل الخرسانة والبريك والحرارة التي تُعمم على الأرض في اليوم، وتُطلق عليها ببطء في الليل، مما يؤدي إلى إطالة أمد الحرارة، وهذا يمكن أن يكون مفيداً في المناخ البارد للتدفئة، ولكنه يثير إشكالية في الصيف الساخن.

التأثير الجوي وآثار الغلاف الجوي

ويساهم تلوث الهواء الحضري بصورة مباشرة في اتجاهين ملحوظين: أولاً، يمكن أن تستوعب المادة الجسيمية وغيرها من الهباءات الإشعاعية الطويلة وتعيد إشعاعها، مما يؤدي إلى حدوث تأثير دفء مماثل لغازات الدفيئة؛ ثانياً، تتفاعل الملوثات مثل الفخ الحراري على مستوى الأرض وأكسيد النيتروجين مع ضوء الشمس لإنتاج أشعة تحتية، وتزيد فيها درجة الحرارة الحضرية.

آثار جزر الحرارة الحضرية

إن نتائج مبادرة الصحة العالمية واسعة النطاق، إذ تمس كل جانب من جوانب الحياة الحضرية، ونستكشف الأبعاد البيئية والصحية العامة والاقتصادية بعمق.

الآثار البيئية

زيادة الطلب على الطاقة وانبعاثات غازات الدفيئة. ارتفاع درجات الحرارة خلال أشهر الصيف يزيد الطلب على التكييف الجوي، ولا سيما في المدن، فبالنسبة لكل ارتفاع في الحرارة، يمكن أن يرتفع الطلب على الطاقة بنسبة 1-9 في المائة تبعاً للمناخ الإقليمي وكفاءة البناء، وكثيراً ما يدفع هذا الارتفاع المرافق إلى الاعتماد على محطات توليد الطاقة في الشتاء أقل كفاءة.

ويمكن أيضاً أن تعدل أجسام الطقس المحلية عن طريق إنشاء مسودات حرارية تؤدي إلى تهجير السحاب وتهطال المدن، وقد تلاحظ عدة دراسات آثار هطول الأمطار الحضرية حيث تتلقى المدن نسبة 5 إلى 15 في المائة من التهطال الصيفي أكثر من المناطق الريفية المحيطة.

كما أن الإجهاد الحراري الحضري يؤثر على كل من النباتات والحيوانات المحلية، والكثير من أنواع النباتات حساسة بالنسبة لدرجات الحرارة، وإذا تم تجاوزها، فإن الأشجار يمكن أن تعاني من شروق الشمس أو قطرها أو زيادة احتمال تعرضها للآفات والأمراض في المناطق الحضرية، كما أن الحيوانات التي تتحول إلى مناطق حضرية،

الشواغل المتعلقة بالصحة العامة

أما فيما يتعلق بالمرض، فإن أكثر الخطط خطورة التي تُعرف في المدن التي تُعدّها البلدان التي تُعدّها مناطق العالم، هي خطر الإصابة بأمراض شديدة، وخطر الإصابة بالمرض في المدن التي تُعدّها المناطق الحضرية، ونسبة الوفيات فيها أعلى من تلك التي تُقدّر في موجات الاضطرابات، ونسبة الحرارة التي تُعدّها الولايات، ونسبة الوفيات في المناطق الحضرية التي تُعدّها هذه الأمراض.

Air Quality Deterioration.] Higher temperatures accelerating the chemical reactions that produce ground-level ozone, a harmful pollutant that irritates the respiratory system and worsens asthma. Ozone levels can rise by 5 -10% for every 1°C increase in temperature. Additionally, heat increases the release of volatile organic compounds (VOCs) from trees,

ويمكن أن تؤثر الحرارة الشديدة سلباً على الرفاهية العقلية بطرق عدة، وترتبط درجات الحرارة المرتفعة بزيادة درجة حرارة المجتمعات المحلية، بل وتزداد معدلات الجريمة العنيفة، كما أن تعطيل النوم بسبب الليالي الدافئة يمكن أن يؤدي إلى الإرهاق، وانخفاض الأداء المعرفي، واضطرابات المزاج، وقلة السكان الضعفاء الذين يعيشون في أحياء مأهولة حرارة غير مستقرة.

الآثار الاقتصادية

كما سبقت الإشارة إلى أن ارتفاع الطلب على التبريد يترجم مباشرة إلى فواتير كهربائية أعلى، وبالنسبة للأسر المعيشية ذات الدخل المنخفض، يمكن أن يمثل هذا حصة غير متناسبة من النفقات الشهرية، مما يرغم المفاضلات الصعبة مع احتياجات أخرى، وبالنسبة للأعمال التجارية، ولا سيما تلك التي تُستخدم في التجزئة أو الضيافة، فإن تكاليف تكييف الهواء يمكن أن تخفض إلى أرباح.

(أ) انخفاض القدرة على العمل البدني، لا سيما في القطاعات الخارجية مثل التشييد والزراعة والرأس المال، وتظهر الدراسات أن إنتاجية العمال تتناقص بنسبة تتراوح بين 1 و2 في المائة لكل درجة مئوية فوق عتبة 24 درجة مئوية، وفي حالة الحرارة القصوى، قد يحتاج العمال إلى أخذ فترات راحة أكثر تواتراً، أو قد يؤدي العاملون إلى انخفاض في الأجور الناجمة عن فقدان الإنتاج الحضري.

(أ) إن ارتفاع درجات الحرارة يعجل تدهور البنية التحتية، وتضعف الطرق في ظل حركة المرور الثقيلة حيث تصل الأسطح إلى 140 درجة فأكثر، وتساهم الخرسانة في الفشل في التقلبات الحرارية في التربة، وتتسبب في حدوث عطلات في المياه، وتتسبب في حدوث انقطاع في ارتفاع في عدد من حالات التسرب في المياه، وتتسبب في حدوث انقطاع في ارتفاع في ارتفاع في عدد من حالات التسرب في التربة.

استراتيجيات التخفيف

وتتطلب معالجة الجزر الحرارية الحضرية اتباع نهج متعدد الجوانب يدمج التخطيط الحضري، وتكنولوجيات البناء، والهياكل الأساسية الخضراء، وإشراك المجتمعات المحلية، كما أن هذه الاستراتيجيات أثبتت فعاليتها في المدن في جميع أنحاء العالم.

زيادة الأماكن الخضراء ومكنوبيا الأشجار

ولا تزال زراعة الأشجار وإنشاء الحدائق من أكثر الاستراتيجيات فعالية من حيث التكلفة والمفيدة، حيث أن الأشجار توفر الظل وتخفض درجات الحرارة السطحية والجوية من خلال التبخر، ويمكن لبرنامج الحراجة الحضرية الجيد التصميم أن يقل درجات حرارة الأحياء بمقدار 2 إلى 5 درجات مئوية. كما أن المدن مثل ملبورن، أستراليا، قد وضعت أهدافا طموحة في مجال زراعة الأشجار (مثلا، 40 في المائة تغطي بحلول عام 2040).

القضبان الخضراء والشوفات الباردة

كما أن السقف الأخضر - السطح المغطى جزئيا أو كليا بعزلة النباتات - السائلة، والحد من مياه الأمطار، ودرجات الحرارة المنخفضة السطحية، يمكن أن تخفض استخدام الطاقة في التبريد بنسبة ٢٥-٥٠ في المائة، بل إن الأسطح الخضراء الواسعة )مع التربة الضحلة ونباتات المصل( يمكن أن توفر مزايا قابلة للقياس، وقد اعتمدت مدن كثيرة مثل تورنتو وسنغافورة سياسات أو حوافز أسطحية خضراء.

حركة رائعة وسطحات انعكست

ويمكن أن تقل درجة حرارة السطح بدرجة كبيرة باستخدام مواد مصورة أو مخرفة، حيث يمكن أن تكون الرصفات الباردة أعلى من الحد الأدنى )حتى ٥,٠ أو أكثر( بالمقارنة مع الأسفلت التقليدي )٠,٠٥-٠,١٥( وتشمل الأمثلة على ذلك تركيبات مائية محتوية على خرسانة مائلة، ومعاطف مائلة، مما يسمح بتسرب المياه وبحد من البرودة.

التخطيط الحضري وتصميم المباني

إن إدماج التخفيف من الحرارة في رموز المناطق ومعايير البناء أمر حاسم، وتشمل الاستراتيجيات توجيه المباني إلى أقصى حد ممكن، وزيادة أشجار الشوارع على طول الرصيف، والحفاظ على أجسام المياه الطبيعية، ويمكن أن تتطلب رموز البناء سقفاً بارداً، وتجليد مائل، وعزلاً كافياً، ويمكن أن يؤدي ربط الممرات الخضراء بالشوارع التي تشق الأشجار إلى تيسير الحركة الجوية وإنشاء مناطق باردة مستمرة.

المشاركة المجتمعية والتدابير السلوكية

:: زيادة الوعي العام والمشاركة في جهود التخفيف من حدة الآثار، إذ يمكن للحملات التعليمية أن تبلغ السكان بفوائد زراعة الأشجار على ممتلكاتهم، باستخدام المراوح والظلال، والحد من نفايات الطاقة خلال ساعات الحرارة القصوى، والمبادرات المجتمعية مثل أيام زراعة الأشجار، ومشاريع خضراء الأحياء، وخطط العمل الحرارية المحلية يمكن أن تمكن المواطنين وبناء التماسك الاجتماعي، وينبغي للمدن أيضا أن تضمن للمجتمعات الضعيفة إمكانية الوصول إلى مراكز التبريد، وإعانات تكييف الهواء، والبنى التحتية العامة الموثوقة للوصول إلى مناطق التبريد.

خاتمة

إن الجزر الحرارية الحضرية ليست نتيجة حتمية للتحضر - فهي عيب تصميمي قابل للخلاص، إذ إن الاعتراف بالأسباب المتعددة - من فقدان الطلاء والنبات إلى حرارة النفايات ومدن التلوث - يمكن أن ينشر مجموعة من استراتيجيات التخفيف المثبتة التي تحد في الوقت نفسه من استهلاك الطاقة، وتحسن الصحة العامة، وتدعم التنوع البيولوجي، وتخفض انبعاثات غازات الدفيئة، وتتوفر الأدوات، وما تبقى الإرادة السياسية والالتزام المالي لتنفيذ التغيرات المنهجية.