الجزر الحرارية الحضرية.. مدن تزداد سخونة

تشهد‭ ‬المدن‭ ‬الحديثة‭ ‬تغيرات‭ ‬بيئية‭ ‬متسارعة،‭ ‬من‭ ‬أبرزها‭ ‬ظاهرة‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية‭ ‬الحضرية‭ ‬التي‭ ‬تجعل‭ ‬المدن‭ ‬أكثر‭ ‬سخونة‭ ‬من‭ ‬المناطق‭ ‬الريفية‭ ‬المحيطة‭ ‬بها‭. ‬ومع‭ ‬تزايد‭ ‬التوسع‭ ‬العمراني‭ ‬والاعتماد‭ ‬على‭ ‬المواد‭ ‬البنائية‭ ‬الحديثة،‭ ‬أصبحت‭ ‬هذه‭ ‬الظاهرة‭ ‬تمثل‭ ‬تحديًا‭ ‬بيئيًا‭ ‬وصحيًا‭ ‬يزداد‭ ‬وضوحًا‭ ‬في‭ ‬عدد‭ ‬من‭ ‬المدن‭ ‬الخليجية‭ ‬والعربية‭ ‬والعالمية‭. ‬وتشهد‭ ‬مدن‭ ‬الخليج‭ ‬العربي‭ ‬–‭ ‬ومنها‭ ‬البحرين‭ ‬–‭ ‬تزايدًا‭ ‬ملحوظًا‭ ‬في‭ ‬ظاهرة‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية‭ ‬الحضرية‭ ‬نتيجة‭ ‬النمو‭ ‬العمراني‭ ‬السريع،‭ ‬وكثافة‭ ‬البناء،‭ ‬وغياب‭ ‬الغطاء‭ ‬النباتي،‭ ‬والاعتماد‭ ‬الكبير‭ ‬على‭ ‬مواد‭ ‬التشييد‭ ‬الماصة‭ ‬للحرارة‭ ‬كالخرسانة‭ ‬والأسفلت‭.‬

ما‭ ‬هي‭ ‬ظاهرة‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية؟

الجزر‭ ‬الحرارية‭ ‬الحضرية‭ ‬Urban‭ ‬Heat‭ ‬Islands‭ ‬هي‭ ‬حالة‭ ‬ترتفع‭ ‬فيها‭ ‬درجات‭ ‬الحرارة‭ ‬داخل‭ ‬المدن‭ ‬بشكل‭ ‬ملحوظ‭ ‬مقارنة‭ ‬بالمناطق‭ ‬الريفية‭ ‬أو‭ ‬القروية‭ ‬القريبة،‭ ‬ويظهر‭ ‬هذا‭ ‬الفارق‭ ‬بوضوح‭ ‬في‭ ‬ساعات‭ ‬الليل‭ ‬نتيجة‭ ‬احتفاظ‭ ‬المباني‭ ‬والطرق‭ ‬الأسفلتية‭ ‬بالحرارة‭ ‬لفترة‭ ‬طويلة‭ ‬قبل‭ ‬أن‭ ‬تعيد‭ ‬إشعاعها‭ ‬نحو‭ ‬الهواء‭.‬

أسباب‭ ‬تفاقم‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية‭:‬

‭ ‬1‭. ‬استخدام‭ ‬الخرسانة‭ ‬والإسفلت‭. ‬2‭. ‬قلة‭ ‬المساحات‭ ‬الخضراء‭. ‬3‭. ‬الانبعاثات‭ ‬الغازية‭ ‬الكيماوية‭ ‬من‭ ‬صنع‭ ‬البشر‭. ‬4‭. ‬التصميم‭ ‬العمراني‭ ‬المكثف‭. ‬5‭. ‬التوسع‭ ‬العمراني‭ ‬غير‭ ‬المخطط‭.‬

تأثيرات‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية‭ ‬على‭ ‬صحة‭ ‬السكان‭ ‬وبيئة‭ ‬المدن‭:‬

‭ ‬1‭. ‬زيادة‭ ‬استهلاك‭ ‬الطاقة‭. ‬2‭. ‬مخاطر‭ ‬صحية‭ ‬متزايدة‭. ‬3‭. ‬تفاقم‭ ‬تلوث‭ ‬الهواء‭. ‬4‭. ‬أثر‭ ‬اقتصادي‭ ‬سلبي‭.‬

كيف‭ ‬يمكن‭ ‬معالجة‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية؟‭ ‬1‭. ‬التوسع‭ ‬في‭ ‬التشجير‭ ‬وزيادة‭ ‬الغطاء‭ ‬النباتي‭. ‬2‭. ‬استخدام‭ ‬الأسطح‭ ‬والواجهات‭ ‬العاكسة‭ ‬للحرارة‭. ‬3‭. ‬رفع‭ ‬كفاءة‭ ‬المباني‭. ‬4‭. ‬تطوير‭ ‬وسائل‭ ‬النقل‭ ‬العلمي‭. ‬5‭. ‬تصميم‭ ‬عمراني‭ ‬ذكي‭. ‬6‭. ‬استخدام‭ ‬الطاقة‭ ‬المتجددة‭ ‬لإنتاج‭ ‬الكهرباء‭ ‬وللتحلية‭.‬

وقد‭ ‬تناولت‭ ‬عدة‭ ‬دراسات‭ ‬علمية‭ ‬هذه‭ ‬الظاهرة‭ ‬من‭ ‬جوانب‭ ‬مختلفة،‭ ‬اعتمدت‭ ‬على‭ ‬تقنيات‭ ‬الاستشعار‭ ‬عن‭ ‬بُعد،‭ ‬ونماذج‭ ‬التحليل‭ ‬الحراري،‭ ‬وقراءات‭ ‬الأقمار‭ ‬الصناعية‭.‬

1‭. ‬دراسة‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية‭ ‬في‭ ‬مدينة‭ ‬المنامة‭ ‬اجريت‭ ‬عام‭ ‬2019‭ ‬حيث‭ ‬استخدمت‭ ‬الدراسة‭ ‬صور‭ ‬Landsat‭ ‬8‭ ‬و‭ ‬2‭-‬Sentinel‭ ‬لتحليل‭ ‬درجات‭ ‬حرارة‭ ‬سطح‭ ‬الأرض‭ ‬في‭ ‬فصلَي‭ ‬الشتاء‭ ‬والصيف‭. ‬وأظهرت‭ ‬نتائج‭ ‬الدراسة‭ ‬التالي‭: ‬1‭. ‬إن‭ ‬المساحات‭ ‬المصنفة‭ ‬كجزر‭ ‬حرارية‭ ‬في‭ ‬المنامة‭ ‬بلغت‭ ‬0‭.‬909‭ ‬كم²‭ ‬في‭ ‬الصيف‭ ‬مقارنة‭ ‬بـ‭ ‬0‭.‬42‭ ‬كم²‭ ‬في‭ ‬الشتاء‭. ‬2‭. ‬إن‭ ‬نسبة‭ ‬الغطاء‭ ‬النباتي‭ ‬داخل‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية‭ ‬لا‭ ‬تتجاوز‭ ‬0‭.‬02‭%‬،‭ ‬مقارنة‭ ‬بـ‭ ‬0‭.‬7‭% ‬في‭ ‬المناطق‭ ‬المحيطة‭. ‬3‭. ‬ضرورة‭ ‬زيادة‭ ‬التشجير،‭ ‬اعتماد‭ ‬الأسطح‭ ‬العاكسة،‭ ‬تحسين‭ ‬التهوية‭ ‬الحضرية‭.‬

2‭. ‬الجزر‭ ‬الحرارية‭ ‬على‭ ‬مسار‭ ‬اللؤلؤ‭ ‬في‭ ‬المحرق،‭ ‬البحرين،‭ ‬عام‭ ‬2022‭ ‬حيث‭ ‬ركزت‭ ‬الدراسة‭ ‬على‭ ‬منطقة‭ ‬مسار‭ ‬اللؤلؤ‭ ‬التراثية،‭ ‬مستخدمة‭ ‬تحليلات‭ ‬حرارية‭ ‬متقدمة،‭ ‬واظهرت‭ ‬نتائج‭ ‬الدراسة‭ ‬التالي‭: ‬1‭. ‬هناك‭ ‬اختلافًا‭ ‬واضحًا‭ ‬في‭ ‬شدة‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية‭ ‬باختلاف‭ ‬طبيعة‭ ‬المباني‭ ‬والمواد‭ ‬المستخدمة‭. ‬2‭. ‬ضرورة‭ ‬تعزيز‭ ‬المساحات‭ ‬المفتوحة،‭ ‬تقليل‭ ‬الأسطح‭ ‬الداكنة‭.‬

3‭. ‬دراسات‭ ‬خليجية‭ ‬موازية‭ ‬–‭ ‬الإمارات‭ ‬العربية‭ ‬المتحدة،‭ ‬والمملكة‭ ‬العربية‭ ‬السعودية،‭ ‬ودولة‭ ‬قطر،‭ ‬وتشير‭ ‬هذه‭ ‬الأبحاث‭ ‬إلى‭ ‬أن‭ ‬المدن‭ ‬الكبرى‭ ‬مثل‭ ‬الرياض،‭ ‬ودبي،‭ ‬والدوحة‭ ‬تعاني‭ ‬من‭: ‬1‭. ‬ارتفاع‭ ‬درجات‭ ‬حرارة‭ ‬بمعدل‭ ‬4°‭ ‬–‭ ‬8°‭ ‬م‭ ‬مقارنة‭ ‬بالمناطق‭ ‬المحيطة‭. ‬2‭. ‬تقليص‭ ‬المساحات‭ ‬الخضراء‭ ‬وزيادة‭ ‬الأسطح‭ ‬الخرسانية‭. ‬3‭. ‬الانبعاثات‭ ‬الناتجة‭ ‬من‭ ‬حركة‭ ‬المركبات‭ ‬والتكييف‭. ‬4‭. ‬إن‭ ‬نماذج‭ ‬المحاكاة‭ ‬تؤكد‭ ‬أن‭ ‬التشجير‭ ‬بنسبة‭ ‬10–15%‭ ‬يمكن‭ ‬أن‭ ‬يخفض‭ ‬درجات‭ ‬الحرارة‭ ‬في‭ ‬المدن‭ ‬الكبرى‭ ‬بمقدار‭ ‬1‭.‬5°‭ ‬–‭ ‬3°‭ ‬م‭.‬

دلالات‭ ‬مشتركة‭:‬

‭ ‬1‭. ‬تأثير‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارة‭ ‬الحضرية‭ ‬UHI‭ ‬يكون‭ ‬أكبر‭ ‬في‭ ‬الصيف‭. ‬2‭. ‬إن‭ ‬المواد‭ ‬البنائية‭ ‬والغطاء‭ ‬الأرضي‭ ‬يلعبان‭ ‬الدور‭ ‬الأكبر‭ ‬في‭ ‬تكون‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية‭. ‬3‭. ‬هناك‭ ‬علاقة‭ ‬مباشرة‭ ‬بين‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية‭ ‬وارتفاع‭ ‬استهلاك‭ ‬الكهرباء‭. ‬4‭. ‬استخدام‭ ‬تقنيات‭ ‬GIS‭ ‬والاستشعار‭ ‬لرصد‭ ‬الظاهرة‭ ‬هو‭ ‬أمر‭ ‬مهم‭ ‬للغاية‭.‬

حلول‭ ‬مقترحة‭:‬

‭ ‬1‭. ‬زيادة‭ ‬التشجير‭ ‬والنباتات‭ ‬المحلية‭. ‬2‭. ‬تكثيف‭ ‬الأسطح‭ ‬الخضراء‭ ‬والحدائق‭ ‬العمودية‭. ‬3‭. ‬استخدام‭ ‬أصباغ‭ (‬دهانات‭) ‬وأسقف‭ ‬عاكسة‭ ‬للحرارة‭. ‬4‭. ‬تحسين‭ ‬تصميم‭ ‬الشوارع‭ ‬لزيادة‭ ‬التهوية‭. ‬5‭. ‬استبدال‭ ‬لون‭ ‬الشوارع‭ ‬من‭ ‬الأسود‭ ‬إلى‭ ‬الخرسانة‭ ‬الفاتحة‭ ‬أو‭ ‬الأزرق‭ ‬الفاتح‭ ‬أو‭ ‬الأحمر‭ ‬الفاتح‭ ‬تدريجيا،‭ ‬لكون‭ ‬أن‭ ‬اللون‭ ‬الأسود‭ ‬امتصاصه‭ ‬96‭% (‬ألبيدو‭ ‬أو‭ ‬انعكاسية‭ ‬4‭%)‬،‭ ‬والخرسانة‭ ‬الفاتحة‭ ‬امتصاصها‭ ‬50‭% ‬إلى‭ ‬70‭% (‬ألبيدو‭ ‬أو‭ ‬انعكاسية‭ ‬من‭ ‬50%‭ ‬إلى‭ ‬30‭%)‬،‭ ‬واللون‭ ‬الأزرق‭ ‬الفاتح‭ ‬امتصاصه‭ ‬55‭ ‬إلى‭ ‬70‭% (‬ألبيدو‭ ‬أو‭ ‬انعكاسية‭ ‬45‭% ‬إلى‭ ‬30‭%)‬،‭ ‬واللون‭ ‬الأحمر‭ ‬الفاتح‭ ‬امتصاصه‭ ‬75‭% ‬إلى‭ ‬60‭% ‬‭(‬البيدو‭ ‬أو‭ ‬انعكاسية‭ ‬25‭% ‬إلى‭ ‬40‭%)‬،‭ ‬أما‭ ‬اللون‭ ‬الأبيض‭ ‬فامتصاصه‭ ‬من‭ ‬25‭% ‬إلى‭ ‬10‭% ‬فقط‭ (‬ألبيدو‭ ‬أو‭ ‬انعكاسية‭ ‬75‭% ‬إلى‭ ‬90‭%). ‬6‭. ‬تقليل‭ ‬الاعتماد‭ ‬على‭ ‬السيارات‭.‬

الخلاصة‭:‬

إن‭ ‬ظاهرة‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية‭ ‬الحضرية‭ ‬تمثل‭ ‬تحديًا‭ ‬بيئيًا‭ ‬وصحيًا‭ ‬واقتصاديًا،‭ ‬وتتطلب‭ ‬حلولًا‭ ‬مستدامة‭ ‬لضمان‭ ‬مدن‭ ‬أكثر‭ ‬راحة‭ ‬وصحة‭ ‬للأجيال‭ ‬القادمة‭. ‬وتؤكد‭ ‬الدراسات‭ ‬أن‭ ‬ظاهرة‭ ‬الجزر‭ ‬الحرارية‭ ‬تتطلب‭ ‬حلولًا‭ ‬هندسية‭ ‬وبيئية‭ ‬مستدامة،‭ ‬وأن‭ ‬دمج‭ ‬التشجير‭ ‬وتغيير‭ ‬مواد‭ ‬البناء‭ ‬وتطوير‭ ‬بنية‭ ‬خضراء‭ ‬خطوات‭ ‬أساسية‭ ‬نحو‭ ‬مدن‭ ‬أكثر‭ ‬راحة‭ ‬واستدامة‭.‬

أستاذ‭ ‬هندسة‭ ‬العمارة‭ ‬المبنية‭ ‬بجامعة‭ ‬البحرين