تأثير الجزيرة الحرارية بالمدن يتأثر بالنظام الإيكولوجي

يقول باحثو وكالة ناسا الذين يدرسون المشهد الطبيعي landscapes في المناطق الحضرية: " إن كثافة (الجزيرة الحرارية) التي كونتها المدن تعتمد على النظام البيئي الذي حلت محله وعلى المناخ الإقليمي الذي تقع فيه المدينة. تظهر المناطق الحضرية التي تم تطويرها في المناطق القاحلة وشبه القاحلة أن درجات الحرارة كانت أقل بكثير مقارنة بالريف المحيط بها والمدن التي بنيت وسط مناخات حرجية ومعتدلة.

وقال مارك إيمهوف، عالم الأحياء والاستشعار عن بعد: "إن موقع وبناء المدن أمر مهم حقاً. لإن مقدار الفرق الحراري بين المدينة والبيئة المحيطة يعتمد على مساحة الأرض التي تغطيها الأشجار والغطاء النباتي، وسيكون فهم التسخين الحضري أمراً هاماً لبناء مدن جديدة وإعادة تأهيل المناطق القائمة".

أعد الباحثون خرائط لاستخدام الأراضي تميز السطوح الحضرية عن الغطاء النباتي. ثم استخدم الفريق نماذج حاسوبية لتقييم أثر الأراضي الحضرية على الطاقة والمياه وأرصدة الكربون على سطح الأرض. عند دراسة المدن في المناطق القاحلة وشبه القاحلة مثل شمال أفريقيا وجنوب غرب أمريكا وجد العلماء أنها أكثر دفئا قليلاً من المناطق المحيطة في الصيف وأحيانا أكثر برودة من المناطق المحيطة في فصل الشتاء. في الولايات المتحدة، كانت حرارة الجزيرة الحرارية الحضرية UHI فى الصيف بالمدن الصحراوية مثل لاس فيجاس أقل بحوالى 0.46 °م من المناطق المحيطة، مقارنة بـ 10°م أعلى لمدن مثل بالتيمور. على الصعيد العالمي، كانت الجزيرة الحرارية الحضرية في الصيف أقل (0.21 °م) بالمدن الصحراوية مقارنة بارتفاعها 3.8 °م للمدن في المناطق الحرجية.

الضواحي حول المدن الصحراوية هي في الواقع أكثر برودة من وسط المدينة والمناطق الريفية الخارجية لأن ري مسطحات النجيل والمزارع الصغيرة يؤدي إلى المزيد من الرطوبة في الهواء الناتجة من نتح النباتات التي لن تنمو بشكل طبيعي في مكانها بالمدينة. وقال إمهوف: "إذا قمنا ببناء مدينة في منطقة غابات طبيعية فإننا نحدث تغييراً أعمق في النظام البيئي". "في المناطق شبه القاحلة ذات الغطاء النباتي الأقل فإن التغيير الذى يحدث في ميزان الطاقة في المشهد يكون أقل."

اكتشف العلماء لأول مرة تأثير الجزيرة الحرارية في القرن التاسع عشر عندما لاحظوا أن المدن تزداد دفئاً أكثر من المناطق الريفية المحيطة، وخاصة في فصل الصيف. تمتص الأسطح الغير منفذة مثل الأسفلت والخرسانة وغيرها من المواد المزيد من الإشعاع الشمسي خلال النهار. عند حلول الليل، يتم إنبعاث جزء كبير من تلك الحرارة للهواء في المناطق الحضرية، مكونة فقاعة دافئة على المدينة وقد تصل إلى 1-3 م° أعلى من درجات الحرارة في المناطق الريفية المحيطة.

تؤدي الأسطح الغير منفذة بالمدن أيضا إلى جريان المياه بسرعة على سطح الأرض، مما يقلل من آثار التبريد الطبيعية للمياه على المشهد الطبيعي. والأهم من ذلك، أن نقص الأشجار والنباتات الأخرى يعني وجود أقل نسبة من البخر-نتح (وهي العملية التي تقوم من خلالها الأشجار بإطلاق بخار الماء فى الجو). توفر الأشجار أيضا الظل الذى يعمل على إحداث تبريد ثانوي في المشهد الطبيعي بالمدن.

واضاف امهوف: "السؤال المطروح هو: هل تؤثر التغيرات في الغطاء الأرضي والتحضر على درجات الحرارة والمناخ العالمي؟". "ينظر إلى التحضر على أن له تأثير ضعيف نسبياً، وتركز معظم النماذج المناخية على كيفية تخزين المحيطات والغلاف الجوي وإحداث التوازن الحرارى. الجزر الحرارية الحضرية هي عبارة عن الكثير من التغيرات المحلية الصغيرة، ولكن هل يمكن اعتبارها مؤثرة ؟ لا زالت الأبحاث في مراحلها المبكرة للإجابة على ذلك".

المصدر: إضغط هنا