أغلب المدن تتلقى أمطارا أكثر من المناطق الريفية المحيطة بها.. تقييم عالمي.. يجب تطوير طرق مبتكرة استعدادا للفيضانات

تأثير التحضر على درجات الحرارة معروف نسبيا: فالمدن غالبا ما تكون أكثر دفئا بشكل ملموس من المناطق الريفية المحيطة بها. وهذا ما يسمى بتأثير جزيرة الحرارة الحضرية.

وما يعرفه عدد أقل من الناس هو أن جزيرة الحرارة الحضرية لها نظيرة توأم لها عواقب مهمة مماثلة: شذوذ هطول الأمطار في المناطق الحضرية، حيث يؤثر وجود التنمية الحضرية بشكل ملموس على كمية الأمطار في منطقة ما.

في دراسة نشرت في مجلة وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم ، بحث باحثون في جامعة تكساس في أوستن عن أدلة على وجود شذوذ في هطول الأمطار في 1056 مدينة في جميع أنحاء العالم ووجدوا أن أكثر من 60٪ من هذه المدن تتلقى المزيد من الأمطار من المناطق الريفية المحيطة بها.

في بعض الحالات، قد يكون الفارق كبيراً. على سبيل المثال، وجد الباحثون أن مدينة هيوستن، في المتوسط، سوف تتلقى ما يقرب من خمس بوصات إضافية من الأمطار سنوياً مقارنة بالمناطق الريفية المحيطة بها.

وقد يكون لهذا آثار واسعة النطاق، أخطرها تفاقم الفيضانات المفاجئة في المناطق الحضرية ذات الكثافة السكانية العالية.

التباين في هطول الأمطار في المناطق الحضرية هو شيء يعرفه العلماء منذ عدة عقود، ولكن لم يكن على نطاق عالمي. وقالت مؤلفة الدراسة شينشين سوي، وهي طالبة دكتوراه في كلية كوكريل للهندسة، إن الدراسات السابقة نظرت فقط في مدن معينة وحالات العواصف. وفي هذه الورقة، قامت هي وباحثون آخرون بفحص مجموعات بيانات هطول الأمطار من الأقمار الصناعية وأنظمة الرادار ، وفحصوا شذوذ هطول الأمطار اليومي لهذه المدن البالغ عددها 1056 مدينة من عام 2001 إلى عام 2020.

المناخ المحلي أكثر سخونة أو أكثر رطوبة

وقال سوي “بشكل عام، وجدنا أن أكثر من 60% من هذه المدن العالمية تشهد هطول أمطار أكثر (من المناطق الريفية المحيطة بها).

ثم قارنا ذلك بمناطق مناخية مختلفة، ووجدنا أنه إذا كان المناخ المحلي أكثر سخونة، وإذا كان أكثر رطوبة، فقد يكون هناك شذوذ أكبر في هطول الأمطار مقارنة بالمدن في الأماكن الأكثر برودة وجفافا”.

بالإضافة إلى هيوستن، تشمل قائمة المدن الكبرى التي تعاني من أكبر شذوذ في هطول الأمطار مدينة هوشي منه في فيتنام؛ وكوالالمبور في ماليزيا؛ ولاغوس في نيجيريا؛ ومنطقة ميامي-فورت لودرديل-ويست بالم بيتش الحضرية.

وأوضح مؤلف الدراسة ديف نيوجي، وهو أستاذ في كلية جاكسون للعلوم الجيولوجية وكلية كوكريل للهندسة، أن المناطق الحضرية تميل إلى أخذ الأمطار من مكان وتركيزها في مكان آخر، تمامًا مثل الإسفنجة التي يتم عصرها.

“إذا ضغطت على جزء واحد من الإسفنجة، فسوف ينزل الماء بقوة أكبر من أحد الجانبين”، كما قال. “إن كمية الماء الموجودة في الإسفنجة هي نفسها، ولكن لأن لديك الآن هذا النوع الديناميكي من الضغط على الغلاف الجوي، فإن لديك قدرة أكبر على إخراج الماء من هذا المكان”.

المدن الواقعة في الوديان والأراضي المنخفضة

ورغم أن هذه الظاهرة أقل شيوعاً، فإن بعض المناطق الحضرية تتلقى في الواقع كميات أقل من الأمطار مقارنة بنظيراتها الريفية المحيطة بها.

ويحدث هذا عادة في المدن الواقعة في الوديان والأراضي المنخفضة، حيث تتحكم الجبال القريبة في أنماط هطول الأمطار. وتشمل المدن التي تشهد هذه الظاهرة بشكل أكثر وضوحاً سياتل في واشنطن؛ وكيوتو في اليابان؛ وجاكرتا في إندونيسيا.

هناك عدة أسباب وراء حصول أغلب المدن على أمطار أكثر من جاراتها الريفية. قال المؤلف المشارك ليانج يانج، الأستاذ في كلية جاكسون، إن أحد العوامل الرئيسية هو وجود المباني الشاهقة، التي تعيق أو تبطئ سرعة الرياح . وهذا يؤدي إلى تقارب الهواء نحو وسط المدينة.

وأضاف يانج أن “المباني تعمل على تعزيز هذا التقارب من خلال إبطاء الرياح، مما يؤدي إلى حركة هواء صاعدة أقوى. وتعزز هذه الحركة الصاعدة تكاثف بخار الماء وتكوين السحب، وهي ظروف حاسمة لإنتاج الأمطار والهطول”.

السكان الأكبر حجمًا يخلقون عادةً مناطق حضرية أكثر كثافة وارتفاعًا

ووجد الباحثون أن السكان لديهم أكبر ارتباط مع شذوذ هطول الأمطار في المناطق الحضرية مقارنة بعوامل بيئية وعوامل حضرية أخرى.

وقال نيوجي إن هذا يرجع إلى أن السكان الأكبر حجمًا يخلقون عادةً مناطق حضرية أكثر كثافة وارتفاعًا، إلى جانب المزيد من انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي ، وبالتالي المزيد من الحرارة.

وقال يانج إن هذه الظاهرة لها آثار على جميع المدن المتجهة نحو مستقبل من تغير المناخ، ووصف كيف يمكن أن تكون زيادة فرص هطول الأمطار في المدن، إلى جانب الأسطح غير المنفذة للمياه التي تشكل بيئاتها الحضرية، وصفة للفيضانات المفاجئة.

وقال يانج “إن الجمع بين هذين العاملين يعني أننا يجب أن نطور طرقا مبتكرة للاستعداد للفيضانات المفاجئة”.