هل لاحظت يومًا كيف تبرد الأمسيات أكثر - وبسرعة أكبر - في المناطق الريفية مقارنة بالمدن؟ تميل المناطق الحضرية أيضًا إلى أن تصبح أكثر سخونة خلال النهار من أي مناطق مجاورة بها الكثير من المساحات الخضراء. في الواقع ، تميل المواقع الحضرية في الولايات المتحدة ، يومًا بعد يوم ، إلى أن تكون أكثر دفئًا من المناطق النائية. حتى في الليل ، ترتفع درجة حرارة المدن بنحو 1.1 إلى 2.8 درجة مئوية (2 إلى 5 درجات فهرنهايت). إنها ظاهرة تُعرف باسم تأثير الجزر الحرارية الحضرية.
إنه ناتج عن الاختلاف في المواد التي تغطي الأرض في المناطق الحضرية مقابل الريف.
في البلاد ، يساعد تبخر الماء من التربة وأوراق النباتات على تبريد الهواء. ومع ذلك ، فقد غطت المدن الكثير من التربة والمناطق الخضراء بالطرق والأرصفة والمباني. نظرًا لوجود عدد أقل من المحطات ، فإن هذه المناطق لديها أيضًا تبريد أقل بالتبخير. تحتوي الطرق المظلمة والأسطح ومواد البناء الأخرى أيضًا على بياض منخفض ، مما يعني أنها تعكس ضوء الشمس بشكل أقل. يؤدي هذا إلى زيادة كمية الحرارة الشمسية التي تمتصها المدينة.
تواجه المدن أيضًا صعوبة في التخلص من الحرارة ، كما يشير جيمس فوغت. إنه عالم مناخ حضري في كندا بجامعة ويسترن بلندن ، أونتاريو. المدن لديها الخرسانة والأسفلت بدلا من النباتات والتربة. يقول:"تميل المباني في المناطق الحضرية إلى أن تتكون من مواد أفضل في تخزين الحرارة". كما تمنع المباني الشاهقة الهواء الساخن من الارتفاع والخروج.
أخيرًا ، بينما يقود الناس السيارات ، ويقومون بتدفئة المباني وتشغيل مكيفات الهواء ، تشرح فوغت أن المدن "تلقي بالحرارة المهدرة في الغلاف الجوي مباشرة". تضيف هذه الحرارة المهدرة إلى الطاقة الشمسية المخزنة في الأسفلت والخرسانة والتي تحاصرها المباني الشاهقة.
يمكن للأقمار الصناعية تصوير الجزر الحرارية من الفضاء ، وتسجيل كيفية ارتفاع درجات الحرارة وانخفاضها. يظهرون أن المدن تزداد سخونة خلال النهار. يقول فوغت إن الليل هو عندما تختلف درجة الحرارة كثيرًا بين المدينة والريف. سيكون للمدينة مزيد من الحرارة للتخلص منها. ويضيف ، "المدينة تتخلص أيضًا من الحرارة بشكل أبطأ."
لكن لا يجب أن تكون المدن شديدة الحرارة. يمكنهم زيادة البياض ، مثل طلاء الأسقف باللون الأبيض أو غيرها من الألوان الفاتحة. أو قد يضيفون طلاءات عاكسة لمواد التسقيف الداكنة.
كما تساعد زراعة المزيد من المساحات الخضراء. ألبرتو مارتيلي عالم مناخ. يعمل في مركز البيئة والتكنولوجيا والطاقة في مدريد بإسبانيا. إنه جزء من فريق أظهر كيف تساعد الأشجار والمساحات الخضراء في تبريد المدن.
يوضح مارتيلي قائلاً:"في يوم صيفي في الشارع ، تشعر بالحرارة". "هذا يرجع إلى حقيقة أن السطح يسخن الهواء." تسمى موجات الطاقة المتصاعدة هذه بالحرارة المعقولة - لأنك "تشعر بها" أو تشعر بها. يقول إن إضافة المزيد من الأشجار والمتنزهات يمكن أن يساعد المناطق الحضرية على تغيير الطريقة التي نشعر بها بهذه الحرارة. من خلال ذلك ، يعني أنه يمكنهم تغيير الحرارة المعقولة إلى نوع مختلف:الحرارة الكامنة.
تحبس النباتات الحرارة المعقولة وتحولها إلى حرارة كامنة - الطاقة التي تحول الماء السائل إلى بخار ماء. يتسرب هذا البخار من أوراق النبات مما يضيف الرطوبة إلى الهواء. لكنه لا يسخن الهواء. وجد مارتيلي وزملاؤه أن المساحات الخضراء والألوان الباردة في المدينة تحول الحرارة المعقولة إلى حرارة كامنة.
قام العلماء بتحليل مقدار المساحات الخضراء والأسطح الباردة - تلك ذات الأسطح العاكسة للغاية - التي يمكن أن تؤثر على درجات الحرارة في برشلونة ، إسبانيا. استخدموا نموذجًا حاسوبيًا لموجة حارة ضربت المدينة في عام 2015. أظهر المزيد من الأسطح الباردة ، أنه يمكن أن يخفف الحرارة في المنطقة المجاورة بمقدار 0.67 درجة مئوية (1.2 درجة فهرنهايت) خلال النهار. مثل هذه الأسطح كان لها تأثير ضئيل في الليل.
هذا قد لا يبدو كثيرا لكن أضف القليل من الماء إلى المساحات الخضراء وتكثف الأمور. أظهر النموذج أن المساحات الخضراء كانت ستبرد مناطقها بمعدل 0.15 درجة مئوية (0.27 درجة فهرنهايت) في النهار و 0.17 درجة مئوية (0.32 درجة فهرنهايت) في الليل. تطلق النباتات بعض الماء الزائد من خلال أوراقها. هذا يضخ طاقة التبريد للمحطات. اجمع بين الأسطح المطلية باللون الباهت وسقي المساحات الخضراء وستكون المناطق المتأثرة الآن أقل حرارة بمقدار 1.26 درجة مئوية (2.27 درجة فهرنهايت) في منتصف النهار.
الآن هذا رائع.
نشر مارتيلي وزملاؤه النتائج التي توصلوا إليها في المناخ الحضري في مايو 2021 .
