مراکز داغ – مجله پژوهشگران آسیایی

آسیایی دانشمند (10 مه 2024) – در سال 1833، یک داروساز به نام لوک هاوارد که به هواشناسی آماتور تبدیل شد، برای اولین بار پدیده ای را مشاهده کرد که برای دهه های آینده تبدیل به یک موضوع تحقیقاتی داغ خواهد شد. او دریافت که دمایی که در حومه لندن ثبت کرده کمتر از دمای ثبت شده توسط انجمن سلطنتی، آکادمی علمی برجسته انگلستان، در این شهر است. در همان سال هاوارد اثر مهم خود را به نام «اقلیم لندن» منتشر کرد که در آن اشاره کرد که میانگین دما بین سال‌های 1831 و 1879 در لندن حدود 9.17 درجه سانتی‌گراد بود، اما در بخش‌های پرجمعیت‌تر کلان شهر، دما کمی بالاتر بود. : 10.28 درجه

حدود یک قرن بعد، دانشمندان دیگر بینش هاوارد مبنی بر اینکه بخش‌های متراکم‌تر شهرها گرم‌تر از بخش‌های پراکنده‌تر هستند، بررسی کردند و آن‌ها را تأیید کردند، پدیده‌ای که محققان جزایر گرمایی شهری (UHI) می‌نامند. اکنون، با افزایش نگرانی در مورد گرمایش جهانی، تحقیقات بیشتری برای درک بهتر و رسیدگی به UHI انجام می شود.

یک مطالعه در سال 2022 توسط مرکز تحقیقات مشترک کمیسیون اروپا بیان کرد که شهرها اغلب 10 تا 15 درجه گرمتر از روستاها به دلیل سطوح بالای صنعتی شدن هستند که اغلب در ساختمان های بلند، جاده های بتنی و فضاهای سبز ناکافی ظاهر می شود. این تحولات به به دام انداختن گرما کمک می کند و منجر به افزایش دمای سطح زمین، به ویژه در تابستان، در مناطق شهری متراکم می شود.

دانشمندان تخمین می زنند که با ادامه گرم شدن زمین، این امر احتمالاً منجر به افزایش اثر UHI در شهرها می شود. به عنوان مثال، داده های اداره هواشناسی سنگاپور نشان می دهد که از سال 1948 دمای این کشور به طور متوسط ​​0.25 درجه در هر دهه افزایش یافته است. در همین حال، در هنگ کنگ، میانگین دمای سالانه هر دهه 0.13 درجه از سال 1885 تا 2019 افزایش یافت. این نرخ در نیمه دوم دهه 20 به 0.21 درجه افزایش یافت.هفتم قرن، بر اساس رصدخانه هنگ کنگ.

پیش بینی می شود تا سال 2050 نزدیک به هفت میلیارد نفر در شهرها زندگی کنند. به آن یک پیش‌بینی دیگر اضافه کنید: رویدادهای شدید آب و هوایی با گرم شدن کره زمین شدیدتر و مکرر می‌شوند. به عنوان مثال، در آوریل 2023، آسیای جنوب شرقی رکورد موج گرمایی را تجربه کرد که 200 سال پیش رخ داد. این بدان معناست که با افزایش جمعیت در شهرها، تعداد فزاینده‌ای از مردم نسبت به افرادی که در حومه شهر زندگی می‌کنند در معرض دمای بسیار گرم‌تری قرار می‌گیرند. علاوه بر این، گرمای شدید تهدیدی جدی برای سلامت انسان است: نه تنها خطر گرمازدگی، فشار خون بالا و آسم را افزایش می دهد، بلکه گرمای شدید بیماری های از قبل موجود مانند دیابت را بدتر می کند.

پس چه می توان کرد؟

کاهش جذب گرما

محیط ساخته شده یکی از بزرگترین عوامل کمک کننده به UHI است. روسازی ها و سقف ها تقریباً 60 درصد سطوح شهری را تشکیل می دهند و یکی از مقصران اصلی به دام انداختن گرمای شهری هستند. به عنوان مثال، مطالعه ای که در Ecotoxicology and Environmental Safety در سال 2022 منتشر شد، نشان داد که ساخت فرودگاه بین المللی Daxing پکن در چین، شاخص نسبت UHI را تا 35 درصد افزایش داد، که نشان می دهد ساخت و ساز در مقیاس بزرگ آلودگی گرمایی را بدتر می کند.

یکی از راه‌های کاهش این اثرات، استفاده از مصالح ساختمانی مانند سقف‌های سفید و سنگ‌های رنگ روشن است که انرژی گرمایی را به جو بازتاب می‌کنند. به گفته چیو ون تونگ، مدیر گروه تحقیق و توسعه در سازمان نوسازی شهری سنگاپور (URA)، استفاده از مواد خنک به کاهش دمای محیط در بلوک‌های مسکونی بلندمرتبه تا 2 درجه کمک کرده است و دولت را به سمت سنگاپور سوق داده است. برای ادامه کاوش استفاده از آن در سایر فضاهای عمومی.

تبدیل جاده های بتنی به جاده های نیمه تراوا یکی دیگر از اقداماتی است که می تواند به جاده ها در جذب گرمای کمتر کمک کند. در سال 2014، دولت چین به صورت آزمایشی پروژه ای را اجرا کرد که شهرها را به “اسفنج” برای مقابله با مشکلات سیل تبدیل می کرد. از جمله مراحل دیگر، این بدان معنی بود که سطوح سخت مانند جاده ها و پیاده روها باید به سطوح متخلخلی تبدیل می شدند که می توانستند آب را جذب، تصفیه و ذخیره کنند و بعداً مورد استفاده قرار گیرد. در شهر ووهان، یکی از مزایای اجرای این سطوح – علاوه بر کاهش سیلاب شهری – محیط خنک تر بود.

در یک مقاله کاری در سال 2020 که توسط ائتلاف انتقال شهری ارائه شد، محققان دانشگاه لیدز نشان دادند که این ابتکار جذب، دمای اطراف پارک رودخانه یانگ تسه ووهان را بیش از 3 درجه کاهش داد. مطالعه دیگری در گوانگژو که در سال 2019 در Building and Environment منتشر شد، نشان داد که استفاده از آجر متخلخل و بتن می تواند دمای سطح روسازی را به ترتیب 12 و 20 درجه کاهش دهد و در عین حال دمای هوای محیط را تا یک درجه کاهش دهد.

سبز شدن

سنگاپور استاد واقعی محوطه سازی است که می تواند به طور موثر دما را در مناطق پرجمعیت شهرها کاهش دهد. این کشور که به عنوان “باغ شهر” شناخته می شود، از اوایل دهه 1960 اهداف حفاظت از محیط زیست را در برنامه ریزی شهری خود ادغام کرد و به آن امکان داد تا به یکی از سبزترین شهرهای جهان تبدیل شود.

در سال 2005، سنگاپور یک سیستم گواهی ساختمان سبز – طرح علامت گذاری سبز (GMS) را معرفی کرد. GMS که توسط اداره ساختمان و ساخت و ساز کشور توسعه یافته است، مجموعه ای از دستورالعمل ها را ارائه کرده است که شیوه های باکیفیت، ایمن و پایدار را در طراحی و ساخت ساختمان های متناسب با آب و هوای گرمسیری سنگاپور ترویج می کند.

مقاله ای در سال 2022 در مجله بین المللی تحقیقات محیطی و بهداشت عمومی، که اقداماتی را برای کاهش گرمای شهری در سنگاپور بررسی می کرد، گزارش داد که مناطق تجاری مانند مارینا باراژ و نیوتن کمترین نرخ تغییر دما را، حدود 1.6 درصد در سال، از سال 2017 نشان دادند. تا سال 2019. جالب اینجاست که این مناطق تقریباً 57 درصد فضای سبز بیشتری نسبت به مناطق غیرتجاری دارند که تغییرات دما تا 3 درصد می رسد.

اندازه فضاهای سبز نیز مهم است. پس از مطالعه 24 پارک در شانگهای در سال 2015 و سپس دوباره در سال 2020، گروهی از محققان دریافتند که افزایش فضای سبز در حدود 50 هکتار با کاهش 0.6 درجه دمای سطح جهانی مطابقت دارد.

استفاده از انرژی باد

در حالی که محوطه سازی یک راه حل مناسب است، میزان اثربخشی آن به آب و هوای محلی بستگی دارد. شهرهای با آب و هوای خشک بیشتر از محوطه سازی بهره می برند. به تنهایی می تواند تفاوت دمایی بین مناطق شهری و روستایی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. اما در آب و هوای گرمسیری، محوطه سازی به تنهایی نمی تواند تأثیر UHI را کاهش دهد. باید با استراتژی هایی ترکیب شود که سایه را افزایش می دهد و جریان هوا را بهبود می بخشد.

فاکتورهای ریزاقلیمی می توانند بر آسایش حرارتی و سطح استرس گرمایی فضای باز تأثیر بگذارند. در حالی که دمای هوا یک عامل تعیین کننده است، سایر عوامل محیطی مانند رطوبت، سرعت باد و نور مستقیم خورشید روی هم بر سطح استرس گرمایی تجربه شده توسط انسان تأثیر می‌گذارند. مجله آسیایی دانشمند.

در توکیو، مؤسسه ملی مدیریت زمین و زیرساخت (NILM) مطالعه ای را بین سال های 2004 تا 2006 در مورد مشکل UHI انجام داد. با همکاری موسسه تحقیقات ساختمان، دانشگاه Waseda، دانشگاه متروپولیتن توکیو و موسسه فناوری نیپون، محققان پتانسیل “مسیرهای باد” را برای کاهش تنش گرمایی شهری در بخش های متراکم شهر ارزیابی کردند.

این مسیرهای باد که با نام kaze-no-michi شناخته می‌شوند، مبتنی بر رویکرد آلمانی در برنامه‌ریزی شهری زیست‌محیطی هستند که اجازه می‌دهد هوای خنک از منبع بیرونی به شهر جریان یابد. از آنجایی که مرکز توکیو در مقابل خلیج توکیو قرار دارد، اقیانوس به منبع خنک کننده تبدیل شده است. پس از اجرای شبیه‌سازی‌هایی که شامل تخریب ساختمان‌ها و سایر زیرساخت‌ها می‌شود که به‌عنوان دیوار در برابر نسیم‌های دریا عمل می‌کنند، محققان دریافتند که نسیم‌هایی که از خلیج توکیو از طریق kaze-no-michi عبور می‌کنند، می‌توانند طولی به طول 1.5 کیلومتر در داخل خاک توکیو خنک کنند. پس از بررسی، دولت محلی یکی از ساختمان های محاصره شده را تخریب کرد و مسیر باد را به سمت مناطق داخلی و متراکم شهر باز کرد.

مشکلات دسترسی

مقابله با UHI همچنین نیازمند برنامه‌ریزان شهری و دولت‌های آسیایی است که در رویکرد خود فراگیرتر باشند. لئوناردو پوکو، معمار و برنامه ریز شهری مستقر در فیلیپین، به مجله آسیایی ساینتیست گفت: «اثر جزیره گرمایی شهری نه تنها یک مشکل برنامه ریزی شهری است، بلکه یک مشکل اجتماعی-اقتصادی نیز هست». هر شهر در فیلیپین دارای مجموعه ای از مقررات مربوط به توسعه زمین است که هزینه های آن اغلب بر عهده بخش خصوصی است. در حالی که توسعه‌دهندگان زمین تلاش می‌کنند تا زیرساخت‌هایی را با استفاده از تکنیک‌های پایدار بسازند، واقعیت این است که این مکان‌ها همیشه برای جوامعی که بیشتر در معرض خطرات گرما هستند قابل دسترسی نیستند.

«بدون طرح جامع مرکزی، بهترین چیزی که به دست می‌آوریم، فضاهای باز در روستاها و بخش‌های فرعی دروازه‌دار است که پارک‌ها و حیاط‌های کوچکی دارند. بنابراین بخشی از سوال جزیره گرمایی شهری این است که فضاهای باز کجا هستند و برای چه کسانی ساخته شده اند؟

یک مطالعه در سال 2020 در Nature Communications خطرات سلامتی ناشی از گرمای شدید در فیلیپین را ارزیابی کرد. این بررسی نشان داد که آسیب‌پذیرترین شهرهای کشور آن‌هایی هستند که نرخ بالای فقر، نسبت بالایی از جوانان و افراد مسن و ظرفیت پایین برای مقابله و سازگاری دارند. چنین مطالعاتی به ایجاد اجماع کمک می کند که ابتکارات برای کاهش UHI در شهرها باید شامل استراتژی هایی باشد که خطر کلی گرما را برای گروه های آسیب پذیر کاهش دهد.

در سال 2023، مرکز تاب آوری و عملکرد گرما (HRPC) در سنگاپور تأسیس شد تا تلاش های آسیای جنوب شرقی برای رسیدگی به تأثیر افزایش گرما در منطقه را رهبری کند. HRPC که در دانشگاه ملی سنگاپور واقع شده است، بر توسعه یک سیستم آمادگی سلامت گرمایی تمرکز خواهد کرد که از حسگرهای هوشمند برای شناسایی افراد در معرض خطر استرس گرمایی استفاده می کند و توصیه های شخصی برای مداخلات بر اساس سلامت، سطح فعالیت، لباس و محیط ارائه می دهد.

در حالی که برخی از دولت ها در آسیا فعالانه برای کاهش اثرات UHI کار می کنند، پوکو گفت که جوامع محلی نیز باید تشویق شوند تا در جایی که می توانند تغییر ایجاد کنند. یکی از راه‌های انجام این کار از طریق شهرسازی تاکتیکی است – رویکردی سریع، کم‌هزینه و عمل‌گرا برای ایجاد تغییرات مدنی معنادار در محله‌ها و شهرها. پوکو گفت، برای مثال، اگر مردم حصار کباب پز دارند، می توانند گیاهان را روی آن آویزان کنند، که به آنها حریم خصوصی بیشتری می دهد و در عین حال زیست توده را افزایش می دهد تا تاثیر گرما را کاهش دهد. چنین اقداماتی ممکن است کوچک به نظر برسند، اما زمانی که در مقیاس بزرگ انجام شوند، به ابتکارات در سطح سیستمی توسط نهادهای دولتی اضافه و تکمیل می شوند.

پوکو گفت: “جزایر گرمایی شهری فقط قناری در معدن زغال سنگ هستند. اگر محیط ساخته شده خود را تغییر ندهیم، افراد بیشتری بیمار خواهند شد.

–

این مقاله برای اولین بار در نسخه چاپی مجله آسیایی دانشمند، ژانویه 2024 منتشر شد.
برای عضویت در مجله چاپی دانشمند آسیایی اینجا را کلیک کنید.

حق چاپ: مجله دانشمند آسیایی.

سلب مسئولیت: این مقاله لزوماً منعکس کننده نظرات AsianScientist یا کارکنان آن نیست.