الجزيرة الحرارية الحضرية

الآليات الفيزيائية

تنشأ الجزيرة الحرارية بسبب استبدال النباتات والتربة بمواد صناعية مثل الخرسانة والأسفلت والفولاذ، التي تمتص كميات كبيرة من الإشعاع الشمسي وتعيد إطلاقها على شكل حرارة. كذلك، يؤدي كثافة حركة المرور والعمليات الصناعية والتدفئة والتكييف إلى زيادة الحرارة المنتجة محلياً. بالإضافة إلى ذلك، فإن قلة المساحات الخضراء والماء تقلل من التبخر والتبريد الطبيعي، ما يعمق من تأثير الظاهرة.

الفروقات في درجات الحرارة

تشير الدراسات الجغرافية إلى أن الفرق بين درجات الحرارة في قلب المدينة والمناطق المحيطة بها يتراوح بين 1 و7 درجات مئوية، وقد يزيد هذا الفرق في الليل. في بعض المدن الكبرى جداً مثل القاهرة وبغداد، قد يصل الفرق إلى أكثر من 5 درجات مئوية بانتظام. هذا الفرق يتغير حسب الفصل والمناخ المحلي وكثافة التطور الحضري.

التأثيرات الصحية والبيئية

تزيد الجزيرة الحرارية من استهلاك الكهرباء للتكييف والتبريد، ما يرفع من تكاليس الطاقة والانبعاثات الكربونية. كما تؤثر على صحة السكان بزيادة الإجهاد الحراري والأمراض المرتبطة به خاصة لدى كبار السن والأطفال. تؤدي كذلك إلى تدهور جودة الهواء بسبب تسريع التفاعلات الكيميائية للملوثات، وتؤثر سلباً على الأنواع النباتية والحيوانية المحلية.

الحلول والتدابير التخفيفية

تشمل الحلول زيادة المساحات الخضراء من خلال الحدائق والأشجار والأسطح الخضراء على المباني. استخدام مواد انعكاسية للحرارة في بناء الأسطح والطرق يقلل من امتصاص الحرارة. تحسين التهوية الحضرية وتصميم المدن بطرق تسمح بحركة الهواء البارد. كما يساهم استخدام الطاقة المتجددة والنقل العام في تقليل الانبعاثات الحرارية من المدن.

التطور التاريخي للمفهوم

لاحظ العلماء هذه الظاهرة لأول مرة في القرن التاسع عشر عندما بدأوا يقيسون الفروقات في درجات الحرارة بين لندن والريف المحيط بها. كثفت الدراسات بشأنها في النصف الثاني من القرن العشرين مع زيادة التطور الحضري السريع والعولمة. أصبحت الآن جزءاً أساسياً من الدراسات المتعلقة بتغير المناخ والتخطيط الحضري المستدام.

الملاحظة والقياس

يتم قياس الجزيرة الحرارية باستخدام محطات الأرصاد الجوية الثابتة والأجهزة المحمولة وتقنيات الاستشعار عن بعد عبر الأقمار الصناعية. تقدم الصور الحرارية صورة واضحة عن توزيع الحرارة في المناطق الحضرية. تساهم هذه البيانات في فهم الأنماط المحلية والموسمية للظاهرة واتخاذ قرارات التخطيط الحضري المناسبة.