الجزر الحرارية تحدث عندما تتعرض المدينة لدرجات حرارة عالية أكثر من المناطق

القروية المجاورة. المنطقة الحضارية تمثل المدينة. المنطقة القروية تمثل الريف.

إن حرارة وضوء الشمس يصلان إلى المدينة والريف بنفس الطريقة. الفرق

في درجات الحرارة بين المناطق الحضارية والمناطق الأخرى الأقل تحضرا يرتبط بكيفية امتصاص السطوح في كل بيئة للحرارة وتحملها.

الجزر الحرارية

إذا سافرت للريف، فسوف تجد معظم المناطق مغطاة بالنباتات، الأشجار والأراضي الزراعية التي تحتوي معظم أنواع المحاصيل.

النباتات تأخذ الماء من الأرض من خلال جذورها. بعدها، تخزن الماء في سوقها وأوراقها. الماء بعدها ينتقل إلى فتحات صغيرة على الورقة.

هناك، يتحول الماء إلى بخار الماء ويطلق في الهواء. هذه العملية تسمى بالنتح، وتمثل هذه العملية وظيفة مكيف الهواء.

بينما عندما تزور مدينة كبيرة، فلن ترى العديد من النباتات. بدلا من ذلك، سوف تشاهد المباني الطويلة، الطرق ،

الممرات السريعة. كل هذه البنى مصنوعة من مواد كالإسمنت، الإسفلت، الزجاج ، الطرب والصلب.

الجزر الحرارية والمدن

أولا، المواد كالإسفلت والطوب غالبا ما تكون بألوان غامقة كاللون الأسود، البني والرمادي.

المواد الغامقة تمتص كل الأطوال الموجية من الطاقة الضوئية وتحولها إلى حرارة، فتسخن هذه المواد.

وعلى العكس من ذلك، المواد البيضاء تعكس كل الأطوال الموجية من الضوء. الضوء عندها لا يتحول لحرارة ودرجة حرارة

الأشياء الفاتحة لا تزداد. نتيجة لذلك ، المواد الغامقة مثل المواد البنائية تمتص الحرارة من الشمس.

للتقليل من درجة حرارة الجزر الحرارية، بعض المدن تقوم بتغطية إسفلت الشوارع الأسود، والسطوح الغامقة

بطلاء رمادي عاكس. هذه التغيرات يمكنها أن تقلل درجة الحرارة بشكل كبير لاسيما خلال فصل الصيف. زرع النباتات على سطوح المباني

يمكن أن يساعد أيضا في ترطيب المدن ومن الممكن توفير كمية كبيرة من المال كل عام في نفقات الطاقة.

المواد البنائية هي من أسباب عدم تلطيف درجة الحرارة في المدن. معظم المواد البنائية هي سطوح منيعة.

هذا يعني أن الماء لا يمكن أن يتدفق من خلال الطوب أو الإسمنت كما يفعل في النباتات. بدون دورة التدفق والتبخر للماء،

لا يمكن لهذه السطوح فعل شيء لترطيب الجو. للمساعدة في تقليل درجة الحرارة،

البناؤون يمكن أن يستعملوا موادا تسمح للماء بالتدفق من خلالها، هذه المواد تسمى بالمواد القابلة للاختراق،

فهي تسمح بتدفق الماء خلالها، فتساهم بذلك في ترطيب المناطق الحضارية.

أسباب حدوث الجزر الحرارية

• الأسطح المعبدة :

وغير النفاذة مثل الأسطح المعبدة ، كالطرق ومواقف السيارات تمتص الإشعاع الشمسي كحرارة. بالإضافة إلى ذلك،

هذه السطوح تكون كتيمة بحيث أن جريان المياه يعاد توجيهه للنظام المطري بدلا من امتصاصه من قبل النباتات أو الأجسام

المائية التي تساعد في ترطيب الجو من خلال النتح والتبخر.

• الأسطح الغامقة :

السطوح الغامقة تمتص معظم الطاقة على شكل حرارة، السطوح الغامقة تمتص

أيضا إشعاع الشمس على شكل حرارة, ولا تعكس هذا الإشعاع،

فتزداد درجة حرارة هذه المباني أكثر من السطوح ذات الألوان الفاتحة.

• الكتلة الحرارية :

هذه المباني تحوي العديد من الكتل الحرارية ، هذا يعني بأنها تمتص الكثير من الحرارة في ضوء النهار ولا تطلقها في الليل إلا بشكل قليل.

عدم وجود الغطاء النباتي :

النباتات والأشجار يمكن أن تظلل وترطب الجو في عملية النتح، ولكن المناطق ذات السطوح المعبدة لديها مساحة قليلة لعمليات الطبيعة الخضراء.

• الحرارة المفقودة :

مكيفات الهواء الميكانيكية تنشر الحرارة في البيئة حول المباني ، فتزيد بذلك من المشكلة.

• التغيرات الحرارية :

الجزر الحرارية الحضرية تؤثر أيضا في تغيرات المناخ حول العالم ، ببساطة هذه المشكلة تتغذى على نفسها.

طرق تقليل ظاهرة الجزر الحرارية

• انظر إلى مبناك

أي تحسين يمكن أن تقوم به يكون مفيدا، ابدأ بالاستراتيجيات التي يمكنك القيام بها،

خصوصا إذا كان هذا الأمر سيجني أرباحا أكثر من مجرد التقليل من أثر الجزر الحرارية الحضرية.

على سبيل المثال، إن كنت تفكر بإعادة تعبيد الطرق أو مواقف السيارات ،

يجب أن تضع بعين الاعتبار استخدام مواد قابلة للاختراق ، المواد القابلة للاختراق

ستسمح بجريان الماء خلالها، حيث تستطيع بعدها النباتات امتصاصها لترطيب الجو.

استخدام السطوح العاكسة

الطلاءات والتعديل التحديثي هي منطقة أخرى يمكن بالعمل عليها أن تجلب لنا فوائد كثيرة.

السطح العاكس الذي يمتص الشمس بشكل أقل من السطوح العادية يقلل درجة حرارة السطح،

هذا بدوره يقلل مساهمة هذا السطح في الجزر الحرارية المحلية وأيضا يقلل درجة حرارة المبنى بطريقة بسيطة وغير مكلفة.

كلما كان السطح عاكسا أكثر كلما ازدادت فعاليته في التقليل من درجة حرارة السطح درجة استقبال المبنى للحرارة.

المواد العاكسة تعني المواد البيضاء او الفاتحة، لكن السطع العاكس ليس محدودا بالمنتجات البيضاء. الابتكارات في

الألوان يمكن أن يعطينا منتجات تبدو متشابهة في أعيننا ولكنها تعكس كمية كبيرة من الأشعة تحت الحمراء.

النماذج الأولية التي تم إجراء اختبارات عليها في المختبر تظهر سطوح عاكسة باللون الازرق،

لون الشوكولا البنية، لون الطين وحتى اللون الأسود الذي أجريت عليه التعديلات.

هذه الألوان توفر سطوح عاكسة أكثر بحوالي عشر مرات من الألوان غير العاكسة على الرغم أن هذه الألوان تبدو نفسها للعين المجردة.

منتجات البحث : في الوقت الحالي، افحص المنتجات الموجودة في السوق

واختر تلك التي تعكس الإشعاعات الشمسية وتحقق أيضا من مدى الانبعاث الشمسي ( كمية امتصاص الحرارة)

تأثير الجزر الحرارية

الجزر الحرارية هي من أبسط الطرق لرؤية مدى تأثير تصرف الإنسان على الكوكب.

فالأرصفة ومواقف السيارات وناطحات السحاب لم توجد نفسها بنفسها.

وعلى الرغم من أهمية هذه البنى في المد ،

فإن الجزر الحرارية يمكن أن تكون خطير للبشر. درجات الحرارة العالية يمكن أن تسبب الجفاف للناس أو ضربات الشمس،

درجات الحرارة المرتفعة تتطلب طاقة كبيرة لتشغيل المراوح ومكيفات الهواء.

هذا يمكن أن يقود لصرف كبير للطاقة ويؤثر أيضا على صحة المجتمع.

مستقبل الجزر الحرارية الحضرية

العلماء يرون أن تأثير الجزر الحرارية الحضرية يمكن أن يرفع درجة الحرارة

في المدن عدة درجات مقارنة مع الأشياء الأخرى المحيطة، وهذا يؤثر بدوره على صحة الإنسان لأن المجتمعات الحضرية

تفاقم تأثير الحرارة في التغيرات المناخية.
استنادا على دراسة أجريت ،

الجزر الحرارية الحضرية يمكن أن تسبب احتباس حراري أكبر في بعض المدن زيادة على ذلك الاحتباس الذي سببه التغيرات المناخية.

الدراسة ترى أن أثر الجزر الحرارية الحضرية سوف يكون في عام 2050 مساويا لأثر نصف التغيرات المناخية في الاحتباس الحراري .

على سبيل المثال، المدينة التي تعاني من 2 درجة مئوية من الاحتباس حراري بسبب التغيرات المناخية،

فسوف يعني ذلك درجة حرارة إضافية من الاحتباس بسبب هذه الجزر. في بعض المواقع، كما تقترح هذه الدراسة، التأثير يمكن أن يصل للضعف في أثره على

الاحتباس الحراري.

أثر الجزر الحرارية يجب أن يؤخذ بعين الاعتبار وتوضع له مشاريع فعلية واستراتيجيات

للحد منه أثناء معالجة مشكلة الاحتباس الحراري لأنه جزء لا يتجزأ منها. هناك دراسة أخرى أجريت في عام 2017 قيمت الأخطار الاقتصادية

بسبب الاحتباس الحراري، وجدت أن التأثيرات الإضافية للجزر الحضرية يمكن أن تسبب خسارات اقتصادية تضاف إلى تلك المتوقعة من التغيرات المناخية.