تعرف ظاهرة الجزر الحرارية الحضرية بأنها المناطق الحضرية التي ترتفع فيها درجة حرارة الهواء بشكل ملحوظ مقارنة بالمناطق المحيطة الطبيعية. ووفقًا لوكالة حماية البيئة الأمريكية، تشهد العديد من المدن الأمريكية ارتفاعًا يصل إلى 5.6 درجات مئوية (10 درجات فهرنهايت) عن المناطق المحيطة، مع ملاحظة أن الفرق في درجات الحرارة يكون أكبر ليلاً وأوضح في فصل الشتاء، خصوصًا عند ضعف الرياح.
وتحدث هذه الظاهرة نتيجة التغيرات في سطح الأرض الناتجة عن التوسع العمراني، بالإضافة إلى الحرارة المهدرة من استخدام الطاقة، إذ يؤدي نمو المراكز السكانية إلى استبدال مساحات واسعة بالطرق والمباني، ما يرفع متوسط درجات الحرارة في تلك المناطق.
أسباب تكون الجزر الحرارية
تتشكل الجزر الحرارية نتيجة استبدال المساحات الخضراء بالإسفلت والخرسانة في الطرق والمباني. ما يؤدي إلى امتصاص هذه الأسطح حرارة الشمس بدلًا من عكسها، وارتفاع درجات حرارة السطح والهواء المحيط. كما يقل تأثير التبريد الطبيعي الناتج عن الأشجار وتبخر المياه. بينما تضيف الحرارة الناتجة عن المركبات والمصانع ومكيفات الهواء دفء إضافي للمناطق الحضرية.
وعادةً ما تكون الفروقات في درجات الحرارة بين المناطق الحضرية والريفية أكبر خلال الليل. إذ تبرد المناطق الريفية أسرع من المدن التي تحتفظ بالحرارة المخزنة في الطرق والمباني، ويكون أكبر فرق عادةً بعد ثلاث إلى خمس ساعات من غروب الشمس.
العوامل المساهمة الأخرى
ووفقًا لـ”scied.ucar” تشمل العوامل التي تزيد من حدة الجزر الحرارية:
- حجم المدن وشكلها: المباني الشاهقة تعمل كعوائق تقلل سرعة الرياح وتزيد احتباس الحرارة.
- الصحاري الحضرية: المدن تعد صحاري افتراضية تكاد تخلو من الغطاء النباتي وموادها غير منفذة للمطر، ما يقلل من التبخر الطبيعي ويزيد الحرارة.
- الضباب الحضري: ضباب تلوث الهواء يعمل كطبقة دفيئة تحجب الحرارة وتمنع فقدانها.
- الحرارة الناتجة عن النشاط البشري: انبعاث الحرارة من حرق الوقود الأحفوري يزيد من درجة حرارة المدن، ففي مانهاتن تنتج الطاقة من حرق الوقود أربعة أضعاف ما تستقبله من الشمس في يوم شتوي عادي.
- تأثير الرطوبة: ارتفاع درجة الحرارة يقلل الرطوبة النسبية، لأن الهواء الدافئ يمكنه حمل كمية أكبر من الماء مقارنة بالهواء البارد.
الجزر الحرارية وتغير المناخ
كما توضح الدراسات أن الجزر الحرارية تشير إلى اختلافات محلية في درجات الحرارة بين المدن والمناطق الريفية. بينما يشير الاحترار الناتج عن تغير المناخ إلى ارتفاع درجة حرارة الأرض عالميًا. وعلى الرغم من انتشار الاعتقاد بأن الحرارة الحضرية سبب رئيس لتغير المناخ. إلا أن البيانات تشير إلى أن المدن ليست المسبب الرئيسي. إذ تشهد مناطق نائية مثل القطب الشمالي ارتفاعات أكبر في درجات الحرارة.
مع ذلك، تفاقم الجزر الحرارية الحضرية من تأثيرات الاحترار العالمي، إذ ستواجه المدن درجات حرارة أعلى. وموجات حر أشد في المستقبل، خاصة مع توقع وصول نسبة سكان المدن إلى 70% بحلول عام 2050. كما أن زيادة الطلب على أجهزة التكييف خلال موجات الحر، واستمداد طاقتها من الوقود الأحفوري. يؤدي إلى انبعاثات غازات دفيئة إضافية تزيد من ظاهرة الاحتباس الحراري.
الرابط المختصر :