بحث جديد يكشف التأثير المشترك لدرجة الحرارة والرطوبة على الإجهاد الحراري في المناطق الحضرية

مع وصول درجات الحرارة في جميع أنحاء العالم إلى مستويات قياسية، تواجه المناطق الحضرية ضغطًا حراريًا متزايدًا، المدن بشكل عام أكثر دفئًا وجفافًا من الأراضي الريفية المجاورة، ولكن في جنوب الكرة الأرضية، هناك عامل إضافي معقد – الحرارة الرطبة في المناطق الحضرية.

بحثت دراسة جديدة، بقيادة علماء جامعة ييل للبيئة، ونشرت في دورية Nature ، في التأثير المشترك لدرجة الحرارة والرطوبة على الإجهاد الحراري في المناطق الحضرية باستخدام بيانات الرصد وحساب نموذج المناخ الحضري.

وجد الباحثون، أن عبء الإجهاد الحراري يعتمد على المناخ المحلي ، ويمكن أن يؤدي تأثير الترطيب إلى محو فوائد التبريد التي يمكن أن تأتي من الأشجار والنباتات.

تقول زوهوي لي، أستاذة الأرصاد الجوية سارة شالنبرجر براون ، التي أشرفت على الدراسة: “الرأي السائد هو أن سكان الحضر يعانون من عبء حراري أكثر من عامة السكان بسبب ظاهرة الجزر الحرارية الحضرية، وهذا الرأي غير مكتمل لأنه يغفل ظاهرة مناخية حضرية منتشرة في كل مكان تسمى الجزيرة الجافة الحضرية – وهي أن الأراضي الحضرية تميل إلى أن تكون أقل، “إنها رطبة أكثر من الأراضي الريفية المحيطة”.

تهمين جزيرة الحرارة الحضرية على الجزيرة الجافة الحضرية

تابع لي، “في المناخات الجافة والمعتدلة والشمالية، يكون سكان الحضر في الواقع أقل إجهادًا للحرارة من سكان الريف، ولكن في الجنوب العالمي الرطب، تهيمن جزيرة الحرارة الحضرية على الجزيرة الجافة الحضرية ، مما يؤدي إلى إجهاد حراري شديد الخطورة من 2 إلى 6 أيام في الصيف”.

يقول لي وطالب الدكتوراه في YSE Keer Zhang ، المؤلف الرئيسي للدراسة، إنهما كانا متحمسين للتحقيق في القضية لعدة أسباب: تعيش نسبة كبيرة من سكان العالم في المناطق الحضرية؛ كثير من الناس في المستوطنات الحضرية غير الرسمية لا يستطيعون الوصول إلى تكييف الهواء ؛ وستزداد المشكلة سوءًا مع ارتفاع درجات الحرارة وانتقال المزيد من الناس إلى المدن. يعيش حوالي 4.3 مليار شخص ، أو 55٪ من سكان العالم ، في مناطق حضرية، ومن المتوقع أن يرتفع العدد إلى 80٪ بحلول عام 2050 ، وفقًا للمنتدى الاقتصادي العالمي.

تعديل الأراضي الحضرية درجة حرارة الهواء ورطوبة الهواء

طور الباحثون إطارًا نظريًا حول كيفية تعديل الأراضي الحضرية لكل من درجة حرارة الهواء ورطوبة الهواء، وأظهروا أن هذين التأثيرين لهما وزن متساوٍ في الإجهاد الحراري، كما تم قياسه بواسطة درجة حرارة المصباح الرطب، على عكس مؤشرات الحرارة الأخرى ، التي تزن درجة الحرارة بشكل أكبر.

من الرطوبة، تجمع درجة حرارة البصيلة الرطبة بين درجة حرارة الهواء الجاف والرطوبة لقياس الحرارة الرطبة. لاحظ المؤلفون أن نتائج الدراسة تثير أسئلة مهمة.

كما يقول لي، “يمكن للنباتات الخضراء أن تخفض درجة حرارة الهواء عن طريق تبخر الماء، ولكنها قد تزيد أيضًا من العبء الحراري بسبب رطوبة الهواء، والسؤال إذن هو إلى أي مدى يمحو تأثير الترطيب هذا فائدة التبريد الناتجة عن خفض درجة الحرارة، ونأمل أن نجيب على هذا السؤال في دراسة متابعة، حيث نقارن ملاحظات درجة حرارة المصباح الرطب في المساحات الخضراء الحضرية (ذات الغطاء الشجري الكثيف) وتلك الموجودة في الأحياء السكنية “.

توفير وسائل راحة حرارية أفضل

تقول تشانج، إنها تأمل أن تؤدي الدراسة إلى مزيد من البحث حول كيف يمكن للمدن تخفيف الإجهاد الحراري، وتضيف “وجد تحليلنا التشخيصي لجزيرة المصباح الرطب الحضرية أن تعزيز كفاءة الحمل الحراري في المناطق الحضرية (الكفاءة في تبديد الحرارة والماء)، وتقليل تخزين الحرارة في الليل يمكن أن يقلل من الحرارة الرطبة في النهار والليل على التوالي، ونأمل أن يعزز عملنا مزيد من البحث حول تحسين الأشكال والمواد الحضرية لتوفير وسائل راحة حرارية أفضل”.