تغير المناخ

الأرضية حمم بركانية

كيف تضيف الخرسانة والأسفلت وجزر الحرارة الحضرية إلى بؤس موجات الحرارة

يوضح الرسم كيف يتم تسخين الأسطح المختلفة خلال يوم صيفي حار نموذجي. مع ارتفاع درجة حرارة 38 درجة مئوية أو 100 درجة فهرنهايت ، ترتفع درجة حرارة العشب إلى 40 درجة مئوية (104 درجة فهرنهايت) ، بينما تسخن الأسفلت إلى 65 درجة مئوية (149 درجة فهرنهايت).

لا يستغرق الأمر سوى جزء من الثانية حتى تعاني من حروق خطيرة جدًا. قال الدكتور كيفين فوستر ، مدير مركز أريزونا للحروق في فينيكس ، إن الأسفلت والخرسانة في ضوء الشمس المباشر يمكن أن تصل في كثير من الأحيان إلى درجات حرارة سطح تصل إلى 82 درجة مئوية (180 فهرنهايت) في الأيام الحارة.

يتوقع خبراء الأرصاد موجة حر أخرى في فينيكس هذا الأسبوع بعد أن أعلنت خدمة الأرصاد الجوية الوطنية الأمريكية أن المدينة قد اشتعلت تحت درجات حرارة عالية فوق 43 درجة مئوية (115 درجة فهرنهايت) لمدة 30 يومًا متتاليًا في يوليو. في جميع أنحاء أوروبا ، تراجعت سجلات درجات الحرارة المرتفعة هذا الصيف ومن المتوقع أن تستمر موجات الحر الشديدة في معظم أنحاء العالم حتى أغسطس .

نظرًا لارتفاع درجات الحرارة في فينيكس ، عالج الأطباء العديد من المرضى الذين أصيبوا بحروق من السقوط على الأرض أو لمس الأسطح التي كانت أكثر سخونة من درجة حرارة الهواء المسجلة.

تلعب درجات حرارة السطح دورًا مهمًا في مدى سخونة المنطقة المحيطة وتشكل أيضًا خطرًا صحيًا أثناء أحداث الحرارة الشديدة.

أثناء موجات الحرارة ، تُمتص كمية كبيرة من طاقة الشمس وتعكسها الأسطح المعرضة لأشعةها ، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارتها بشكل كبير. ثم تنقل هذه الأسطح الدافئة حرارتها إلى الهواء المحيط ، مما يزيد من درجة حرارة الهواء الكلية. في حين أن بعض الأسطح المنفصلة والرطبة ، مثل العشب أو التربة ، تمتص حرارة أقل ، فإن مواد البناء الأخرى مثل الأسفلت أو الخرسانة قادرة على امتصاص ما يصل إلى 95٪ من طاقة الشمس ، والتي تشع بعد ذلك مرة أخرى في الغلاف الجوي المحيط.

درجات حرارة الهواء القصوى

عادة ما تحدث في فترة ما بعد الظهر

الحد الأدنى من الهواء

درجة حرارة

يمتص السطح الطاقة

تحرير الأسطح

طاقة مخزنة

ليلة

صباح

بعد الظهر

وقت الظهيرة

ليلة

تطلق الأسطح الطاقة المخزنة
عشب
أسفلت
27 درجة
27 درجة

خلال الأيام التي يظهر فيها مقياس الحرارة 38 درجة مئوية (100 درجة فهرنهايت) ، تشير درجة الحرارة هذه إلى درجة حرارة الهواء ، والتي يقيسها خبراء الأرصاد عادة على ارتفاع متر (عدة أقدام) فوق السطح. ومع ذلك ، في درجات الحرارة هذه ، يمكن أن تصل درجات حرارة الأسطح مثل الأسفلت أو الأسمنت إلى أعلى من 65 درجة مئوية (149 درجة فهرنهايت) ، مما قد يتسبب في حروق الجلد. من المهم أن تكون على دراية بدرجات الحرارة السطحية هذه واتخاذ الاحتياطات اللازمة لتجنب الإصابات.

جزر هيت الحضرية

عملية التنمية الحضرية تغير المشهد بشكل عميق. يتم استبدال الأسطح الطبيعية والقابلة للاختراق بهياكل غير منفذة مثل المباني والطرق. وهذا يخلق ما يسميه علماء المناخ "جزر الحرارة الحضرية" ، وهي مناطق داخل المدن تشهد درجات حرارة أعلى بكثير مقارنة بالمناطق الريفية المجاورة.

هذه أيضًا مناطق بها تركيزات عالية من الناس. في أوروبا ، يقع ما يقرب من نصف المدارس والمستشفيات في المدن في جزر الحرارة الحضرية ، مما يعرض السكان المعرضين للخطر لدرجات حرارة تهدد الصحة مع تفاقم تأثيرات تغير المناخ ، وفقًا لوكالة البيئة التابعة للاتحاد الأوروبي.

على أساس متوسط ​​سنوي ، قد تكون درجات حرارة الهواء في المدن الكبيرة أكثر دفئًا من 1 إلى 3 درجات مئوية (1.8 إلى 5.4 درجة فهرنهايت) من تلك الموجودة في المناطق الريفية المحيطة بها.

وفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية ، يمكن أن يكون متوسط ​​درجة حرارة الهواء السنوية لمدينة بها مليون شخص أو أكثر أكثر دفئًا من 1 إلى 3 درجات مئوية (1.8 إلى 5.4 درجة فهرنهايت) من المناطق المحيطة بها. في ليلة صافية وهادئة ، يمكن أن يصل هذا الاختلاف في درجة الحرارة إلى 12 درجة مئوية (22 درجة فهرنهايت) مقارنة بالمناطق الريفية.

يتم إنشاء جزر الحرارة الحضرية من خلال مجموعة من العوامل. تلعب المساحات الخضراء والغطاء النباتي دورًا حيويًا في تقليل درجات حرارة السطح من خلال التبخر ، حيث تطلق النباتات الماء إلى الهواء المحيط ، مما يؤدي إلى تبديد الحرارة المحيطة. وفي الوقت نفسه ، فإن الهندسة الحضرية ، بهياكلها المعوقة ، تحبس الحرارة في الليل. بالإضافة إلى ذلك ، تمتص الأسطح الحضرية وتخزن مزيدًا من الحرارة مقارنة بغطاء الأرض الطبيعي ، مما يزيد درجات الحرارة بشكل أكبر. يساعدنا فهم هذه العوامل في إنشاء مدن أكثر برودة واستدامة.

تؤثر أيضًا خصائص المواد الحضرية ، ولا سيما انعكاس الطاقة الشمسية ، والانبعاث الحراري ، والسعة الحرارية ، على تطور جزيرة الحرارة الحضرية ، لأنها تحدد كيفية انعكاس طاقة الشمس وانبعاثها وامتصاصها.

تكشف صور الأقمار الصناعية الحرارية الملامح الحرارية للمدن ، والمناطق التي تشهد درجات حرارة أكثر دفئًا وبرودة بناءً على المناظر الطبيعية المحلية. يُظهر الفرق الذي تحدثه المتنزهات في درجات حرارة المدن التوازن الحاسم بين التنمية الحضرية والمساحات الخضراء ، مما يساعد على التخفيف من درجات الحرارة المرتفعة. حتى المساحات الخضراء الصغيرة يمكن أن تحدث فرقًا. في اليونان ، أنشأ مخططو المدن في أثينا "متنزهات صغيرة" ، مما أدى إلى تحويل قطع الأراضي الصغيرة التي كانت مليئة بالقمامة والأعشاب الضارة.

قال رئيس بلدية أثينا ، كوستاس باكويانيس ، "يتعلق الأمر بإنشاء مساحات خضراء ، وخفض درجات الحرارة ، وإعطاء نوعية الحياة وإنشاء نقاط مرجعية جديدة داخل المدينة".

صور حرارية بالأشعة تحت الحمراء التقطها قمر ناسا لاندسات 9 تكشف درجات حرارة السطح.

المنهجية

تم جمع درجات الحرارة الواردة في هذا التقرير في مدريد في 17 يوليو باستخدام مقياس حرارة رقمي صناعي يعمل بالأشعة تحت الحمراء مصمم خصيصًا لقياس درجات حرارة السطح.

مصادر

ساتل ناسا لاندسات 9 ؛ وكالة حماية البيئة الأمريكية ( الحد من جزر الحرارة الحضرية: خلاصة وافية للاستراتيجيات ) ؛ المنظمة العالمية للأرصاد الجوية؛ مختبر لورانس بيركلي الوطني ( مجموعة جزيرة هيت ) ؛ Urbanland ومقدمة للأرصاد الجوية الديناميكية (James R. Holton).

المساهمة في التنمية

جون مكلور

حررت بواسطة

جون مكلور ، ليزا شوماكر

Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate