خلال 30 عامًا قادمة.. زيادة في “أيام الخطر الشديد”.. 1.9 مليار شخص سيتعرضون للإجهاد الحراري.. تجربة سنغافورة في تبريد المدن
يعيش أكثر من نصف السكان الآن في مدن تتصدر مخاطر المناخ
تصدرت موجات الحر الطويلة التي حطمت الرقم القياسي في جميع أنحاء أمريكا الشمالية وأوروبا عناوين الصحف هذا الصيف ولفتت الانتباه إلى واقع جديد قد يتعين علينا حسابه – حقيقة قد تصبح العديد من المدن فيها غير صالحة للسكن قريبًا .
تشهد المدن عواقب تغير المناخ وتحطيم الأرقام القياسية حيث تحرقها موجات الحر، سجلت منظمة الأرصاد الجوية الإيرانية أعلى درجة حرارة مسجلة على الإطلاق عند 53.6 درجة مئوية في مدينة شوش، بحلول عام 2030، تشير التقديرات إلى أن 1.9 مليار شخص سيتعرضون للإجهاد الحراري وسيؤثر ذلك بشكل خاص على سكان المدن.
ارتفاع في أيام الخطر الشديد
تشير الأبحاث المنشورة مؤخرًا والتي تبحث عن 30 عامًا في المستقبل إلى زيادة في “أيام الخطر الشديد” – الأيام التي يُتوقع فيها تعرض أي عقار لمستويات خطيرة من الحرارة، يجمع تحليلها بين القياسات عالية الدقة لدرجات حرارة سطح الأرض وغطاء المظلة والأسطح غير المنفذة والغطاء الأرضي والقرب من الماء لحساب التعرض للحرارة، ثم تتكيف مع سيناريوهات الانبعاثات المتوقعة في المستقبل.
حتى في حالات الاحترار المعتدل، من المرجح أن تصبح مخاطر المناخ الشديدة أكثر شيوعًا، في جميع أنحاء العالم، يعيش أكثر من نصف السكان الآن في مدن تتصدر مخاطر المناخ.
غالبًا ما تعاني المدن من “الجزر الحرارية”- وهي ظاهرة ارتفاع درجات الحرارة داخل المدن عنها في المناطق الريفية المجاورة، يساهم الاستخدام المتزايد للمواد التي من صنع الإنسان في تطوير المدينة، مثل الطرق والمباني التي تحل محل الأشجار والبرك والتربة، في توسع هذه “الجزر الحرارية الحضرية” من خلال امتصاص وإعادة انبعاث المزيد من الحرارة ، مما يجعل محيطها أكثر دفئًا أيضًا.
ترفع جزر الحرارة الحضرية درجات الحرارة بدرجة أكبر
مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب، ستكثف جزر الحرارة الحضرية درجات الحرارة المرتفعة هذه، على سبيل المثال، التقط Ecostress ، مقياس الإشعاع الحراري في محطة الفضاء الدولية التابعة لناسا، صورة قبل منتصف ليل 5 مايو بفترة وجيزة تغطي التكتل الحضري لدلهي، الهند في أعلى درجة حرارة سجلت على الإطلاق.
سلط هذا الضوء على تباين قدره 24 درجة مئوية بين مدينة نيودلهي (بلغت ذروتها عند 39 درجة مئوية) والحقول الريفية القريبة، والتي تم تبريدها إلى 15 درجة مئوية، ومع ذلك، داخل نيودلهي، يمكن أن تكون درجات الحرارة حول بوابة الهند الشهيرة المحاطة بالنباتات المورقة والأحياء ذات الدخل المرتفع أقل بمقدار 12 درجة مئوية من مستوطنات الإسكان غير الرسمية ذات الدخل المنخفض، مثل سيلامبور، وهي منطقة تقع شرق نهر يامونا.
البروفيسور وينستون تشاو أستاذ مشارك في المناخ الحضري بجامعة سنغافورة للإدارة وباحث رئيسي في ” تبريد سنغافورة “، وهو مشروع متعدد المؤسسات تم إطلاقه في عام 2017 بتمويل من حكومة سنغافورة لبناء نموذج كمبيوتر، أو توأم رقمي للمناخ الحضري ، من سنغافورة. سيسمح ذلك لواضعي السياسات بتحليل فعالية مختلف تدابير التخفيف من الحرارة قبل إنفاق الأموال على الحلول التي قد لا تنجح.
يقول تشاو: نظرًا لأن التحضر السريع يشكل المزيد من العالم من خلال الأسمنت والزجاج والصلب ، فإن المدن الحديثة تتحول إلى أحواض حرارة ، لكن هذا ليس وضعًا لا رجوع فيه .
التخطيط لجزر الحرارة الحضرية
وأوضح تشاو: “سيكون لكل مدينة جزيرة حرارية، إنها نتيجة غير مقصودة لتحويل المناظر الطبيعية والريفية إلى مستوطنات حضرية من خلال البناء بالخرسانة والمواد الإسفلتية واستخدام المزيد من الوقود والطاقة في الطاقة والتدفئة والتبريد والنقل.
“وأضاف، يتفاقم الخلل في وجود جزر حرارية كبيرة من الضربة المزدوجة للجهل بالطبيعة وعدم إدراجها عند تخطيط المدن.
يؤدي غياب المساحات الخضراء والاستخدام غير الفعال للطاقة والوقود في البنية التحتية الحضرية إلى جزر حرارية. بينما المدن المترامية الأطراف تفتقر غالبًا ما ترتبط خيارات النقل العام باستخدام وسائل النقل الخاصة بشكل أكبر ، مما يؤدي عمومًا إلى زيادة استخدام الوقود وزيادة كثافة حرارة الجزر “.
بناء المرونة الحرارية
ينتج عن الإرهاق والجفاف وفشل شبكة الطاقة وانهيار البنية التحتية جميعها إجهاد حراري، الأمر الذي يتطلب بناء مقاومة الحرارة. تتمثل الطريقة الأكثر وضوحًا لمحاربة تأثير الجزر الحرارية الحضرية في إعادة الغطاء النباتي – توسيع الغطاء الأخضر ، وزراعة أشجار الشوارع، وتركيب “أسطح خضراء”، وما إلى ذلك.
تشمل الخيارات الأخرى تقديم ” أسطح باردة”، تتميز بطبقات ساطعة لتعكس المزيد من ضوء الشمس وامتصاصها حرارة أقل، بينما تشوهاي، المدينة التي يبلغ عدد سكانها 2.4 مليون نسمة في منطقة خليج قوانجدونج وهونج كونج، وماكاو الكبرى، هي جزء من مشروع تجريبي في الصين يروج لـ ” مدن الإسفنج “.
المدينة الإسفنجية، وفقًا للإرشادات الصينية، هي المدينة التي حولت الأسطح الصلبة، مثل الطرق والأرصفة ، إلى أسطح قابلة للاختراق يمكنها امتصاص المياه وتسربها وتنقيتها وتخزينها ثم إطلاق المياه المخزنة لاستخدامها لاحقًا، يمكن أن يؤدي استخدام الطوب المسامي والخرسانة المسامية إلى خفض درجة حرارة سطح الرصيف بمقدار12 و 20 درجة مئوية، على التوالي ، ودرجة حرارة الهواء بما يصل إلى 1 درجة مئوية .
مدن مثل سنغافورة – ومدن أخرى تطبق مبادئ التنمية المقاومة للمناخ- تقلل بشكل استباقي المخاطر الناجمة عن الجزر الحرارية وموجات الحر، تشمل استراتيجياتهم للحد من تأثيرات الحرارة بنية تحتية مادية أكثر كفاءة ، مثل التبريد على مستوى المناطق التي تستخدم الطاقة بكفاءة لتبريد مناطق كبيرة ميكانيكيًا في المدن؛ الحلول القائمة على الطبيعة، مثل زيادة مدى وكثافة المساحات الخضراء في المدن وعلى الجدران والأسطح، التخطيط المتكامل والشامل لأصحاب المصلحة الحضريين لضمان حماية سكان الحضر المعرضين للخطر، بالنسبة لهذه النقطة الأخيرة ، قد تكون التحذيرات المبكرة من وكالات الأرصاد الجوية مرتبطة بالبنية التحتية الصحية المحسنة لضمان حصول كبار السن أو الأشخاص المعرضين للخطر طبيًا على العلاج الطبي أو المأوى، وقد يكون هناك توقف عن العمل لعمال البناء في الهواء الطلق عند حدوث موجات الحر.
حلول التبريد المستدامة
يمثل استخدام مكيفات الهواء والمراوح الكهربائية للبقاء باردًا ما يقرب من 20٪ من إجمالي الكهرباء المستخدمة في المباني حول العالم ، وقد تضاعف استهلاك الطاقة للتبريد أكثر من ثلاثة أضعاف منذ عام 1990، مع ما يترتب على ذلك من آثار كبيرة على شبكات الكهرباء، خاصة خلال فترات ذروة الطلب والمتطرفة.
الأحداث الحرارية، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية (IEA).
ولكن من المشجع، وجدت دراسة جديدة أن التحول إلى غاز البروبان كمبرد يمكن أن يقلل من زيادة درجة الحرارة العالمية من تبريد الفضاء، مما يعني أنه يمكننا تجنب زيادة 0.09 درجة مئوية في درجة الحرارة العالمية بحلول نهاية القرن، مما يساهم بشكل كبير في الحفاظ على ارتفاع درجة الحرارة العالمية إلى أقل من 1.5 درجة مئوية.
يعد تكييف الهواء سمة مميزة للمدن التي تعاني من درجات الحرارة الشديدة، يساهم هذا في نسبة كبيرة من انبعاثات الكربون ومع أزمة الطاقة الحالية، أصبحت أيضًا باهظة الثمن، لذا، كيف يمكننا بناء المزيد من المباني الخضراء واستهلاك طاقة أقل والبقاء أكثر برودة؟ ما مدى جدوى هذا النموذج؟
يقول تشاو: “في حين أن تكييف الهواء كان، على حد تعبير رئيس الوزراء المؤسس لسنغافورة ، أحد اختراعات الإشارة في التاريخ” و “أهم اختراع لسنغافورة”، فإن له تكاليفه مع تفاقم جزيرة الحرارة والاحتباس الحراري”، “هناك طريقتان يمكن أن تعمل على تقليل استخدام أجهزة تكييف الهواء – لا سيما في الأماكن التي تشتد الحاجة إليها في المدن الاستوائية – تنطويان على استخدامه بشكل أكثر كفاءة.
“أولاً ، يتم استخدام التبريد على مستوى المناطق بشكل متزايد في سنغافورة بدلاً من مكثفات تكييف الهواء الفردية غير الفعالة. ومع زيادة استيعاب هذا الخيار ، ستنخفض تكلفة تشغيل هذه المكثفات – فضلاً عن البيئة.
والنهج الثاني هو ارجع إلى تطبيق التصميم الحضري الاستوائي التاريخي والمبادئ المعمارية في المدن الواقعة على خطوط العرض المنخفضة التي تعتمد على تكييف الهواء، يجب أن يكون هناك تركيز خاص على استخدام التهوية الطبيعية والتظليل الاصطناعي والغطاء النباتي لضمان تقليل استخدام تكييف الهواء بشكل كبير “.
ابتكارات التخطيط والتصميم الحضري – نموذج سنغافورة
يضيف تشاو أن سنغافورة لديها عدد قليل من الابتكارات الأخرى والتصميمات الجذرية التي يمكن أن تتبناها المدن في جميع أنحاء العالم للتعامل مع الحرارة الشديدة وتجنب الجزر الحرارية الحضرية.
يقول: “من بين الدفعة نحو المزيد من المباني” الخضراء “وتنفيذ خطة سنغافورة الخضراء 2030 ، التحرك نحو السياسات القائمة على العلم في الحد من مخاطر الحرارة الحضرية”. “جنبًا إلى جنب مع زملائي في العديد من الجامعات في سنغافورة، كنت أقود الأبحاث في مبادرة Cooling Singapore منذ عام 2017 .
مضيفا “يتضمن أحدث مشروع لنا تطوير توأم رقمي مبتكر للمناخ الحضري يمكن لأصحاب المصلحة استخدامه للتأكد من مناهج تقليل الحرارة التي تعطي أفضل نتيجة لأجزاء مختلفة من المشهد الحضري لسنغافورة، يعتمد هذا التوأم على اقتران العديد من النماذج البيئية التي تم اختبارها و مع البيانات المرصودة للتأكد من أنها تمثل سياق المناخ الحضري في سنغافورة.
ومن المأمول أن تساهم في ضمان المرونة الحضرية لهذه الدولة المدينة تجاه مخاطر الحرارة المرتبطة بتغير المناخ.
وأوضح “أعتقد أنه يمكن اتباع مخطط أولي ، مثل التقرير الأخير للهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ بشأن المستوطنات البشرية ، على سبيل المثال ، الذي يعزز التكيف والقدرة على الصمود على نطاق واسع، ولسنغافورة – ومدن أخرى مثل أحمد أباد وسيمارانج في آسيا – سجلات إنجازات في التعامل مع المناخ تغير المخاطر الناجمة عن ارتفاع درجات الحرارة والفيضانات وارتفاع مستوى سطح البحر والتي ستكون للأسف أكثر تواتراً وشدة في السنوات القادمة.
“لا يوجد عنصر سري في هذا. من بين أمور أخرى ، التخطيط الشامل والتمويل الكافي والمشاركة من أصحاب المصلحة والالتزام بالسياسات المستندة إلى العلم أمور ضرورية لنجاح هذا المخطط. لكن الشيء المؤكد هو أنه إذا فشل أصحاب المصلحة في المدن في خطة ، ثم ينبغي أن يخططوا للفشل “.
