دراسة : يُمكن خفض الحرارة في مدينة الرياض 4.5 درجات
طقس العرب - تعتبر الاستراتيجية التي كشف عنها الفريق الدولي من الباحثين في الدراسة العلمية الجديدة خطوة مهمة نحو تخفيف الحرارة في المدن الكبرى ذات المناخ الصحراوي الحار. من خلال استخدام طلاءات عاكسة للضوء وزراعة المساحات الخضراء المروية، يتم تحقيق تأثيرات إيجابية على درجات الحرارة في المدن، مما يقلل من الاحتباس الحراري ويحسن من جودة الحياة في هذه المناطق الحضرية.
تعد هذه الدراسة الأولى من نوعها التي تتناول بجدية تطبيق تقنيات مبتكرة لتخفيف الحرارة في المدن الحارة، وتقدم حلاً واعدًا للتحديات التي تواجهها هذه المدن في مواجهة ارتفاع درجات الحرارة وتأثيراتها الضارة على البيئة والصحة العامة. يظهر تعاون الجامعات والمؤسسات البحثية مع الهيئات المحلية في هذا السياق كفعال في تطوير حلول مستدامة للتحديات البيئية العالمية.
ظاهرة الجزر الحرارية داخل المدن
رسم لظاهرة الجزر الحرارية فوق المدن الكبرى (جامعة ميشيغان)
أظهرت بعض الدراسات، وفقًا لتقرير نُشر على موقع "إيرث دوت أورغ"، أن تأثير الجزر الحرارية قد يؤدي إلى زيادة درجات حرارة المناطق الحضرية بمقدار يصل إلى 7 درجات مئوية خلال النهار و12 درجة مئوية في الليل مقارنة بالمناطق الريفية. يمكن أن يسفر هذا الارتفاع في درجات الحرارة عن تدهور في جودة الهواء وزيادة في تركيز الأوزون على مستوى سطح الأرض بالإضافة إلى الملوثات الأخرى.
وتشير التقديرات إلى أن الحرارة الشديدة في المناطق الحضرية تؤثر على أكثر من 450 مدينة في جميع أنحاء العالم، مما يزيد من الطلب على استهلاك الطاقة ويؤثر سلبًا على الصحة العامة، مما يؤدي إلى زيادة معدلات الإصابة بالأمراض والوفيات المرتبطة بالحرارة.
وفي العاصمة السعودية الرياض، تتجاوز درجات الحرارة القصوى 50 درجة مئوية خلال فصل الصيف، مما يجعلها واحدة من أكثر المدن حرارة على مستوى العالم. ويؤدي الجمع بين التحضّر السريع وتغير المناخ إلى زيادة درجات الحرارة مع ما ينتج عنه من ارتفاع في استهلاك الطاقة وآثار صحية ضارة.
مواد فائقة التبريد وأشجار مرويّة لخفض الحرارة
أظهرت بعض الدراسات، وفقًا لتقرير نُشر على موقع "إيرث دوت أورغ"، أن تأثير الجزر الحرارية قد يؤدي إلى زيادة درجات حرارة المناطق الحضرية بمقدار يصل إلى 7 درجات مئوية خلال النهار و12 درجة مئوية في الليل مقارنة بالمناطق الريفية. يمكن أن يسفر هذا الارتفاع في درجات الحرارة عن تدهور في جودة الهواء وزيادة في تركيز الأوزون على مستوى سطح الأرض بالإضافة إلى الملوثات الأخرى.
وتشير التقديرات إلى أن الحرارة الشديدة في المناطق الحضرية تؤثر على أكثر من 450 مدينة في جميع أنحاء العالم، مما يزيد من الطلب على استهلاك الطاقة ويؤثر سلبًا على الصحة العامة، مما يؤدي إلى زيادة معدلات الإصابة بالأمراض والوفيات المرتبطة بالحرارة.
وفي العاصمة السعودية الرياض، تتجاوز درجات الحرارة القصوى 50 درجة مئوية خلال فصل الصيف، مما يجعلها واحدة من أكثر المدن حرارة على مستوى العالم. ويؤدي الجمع بين التحضّر السريع وتغير المناخ إلى زيادة درجات الحرارة مع ما ينتج عنه من ارتفاع في استهلاك الطاقة وآثار صحية ضارة.
مواد فائقة التبريد وأشجار مرويّة لخفض الحرارة
في الدراسة الجديدة، قام الباحثون بإجراء عمليات محاكاة شاملة لتخفيف الحرارة في منطقة المصيف بالرياض، حيث شملت هذه المحاكاة تقييم أداء الطاقة في 3323 مبنى حضري. وتضمنت المحاكاة تجربة 8 سيناريوهات مختلفة للتبريد، بهدف تحديد الاستراتيجيات المثلى لخفض درجات الحرارة في المدينة وتقليل احتياجات الطاقة.
ووفقًا لبيان نُشر على موقع جامعة نيو ساوث ويلز، كشفت النماذج - التي اعتمدت على استخدام مواد ملطّفة للحرارة تطوّرها الباحثون بالإضافة إلى أنواع معينة من النباتات - عن إمكانية خفض درجات الحرارة الخارجية في المدينة بمقدار يصل إلى 4.5 درجات مئوية خلال فصل الصيف. كما أظهرت النتائج أيضًا إمكانية زيادة كفاءة الطاقة المستخدمة في التبريد بنسبة تصل إلى 16%.
ويتضمن السيناريو المُوصى به لتبريد مدينة الرياض، زيادة عدد الأشجار المروية لأكثر من ضعف عددها الحالي، بهدف تحسين تأثير تبخر المياه من هذه النباتات (النتح) على عمليات التبريد.
وتتضمن الاستراتيجية أيضًا استخدام مواد فائقة التبريد التي تُطبق على أسطح المباني. وتعتبر هذه المواد نوعًا من الطلاءات المشعة التي ظهرت في السنوات الأخيرة، وتحتوي على مواد مثل الكروم والفليور وتعمل كعواكس للضوء.
وأظهرت دراسة سابقة أُجريت في مدينة كلكتا الهندية أن هذه المواد قادرة على الاحتفاظ بدرجة حرارة تبلغ 25 درجة مئوية فقط عندما تصل درجة حرارة المحيط إلى 42 درجة مئوية. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن لهذه المواد أن توفر تبريدًا مجانيًا أو حتى تدفئة للمباني عند استخدامها كمكونات سلبية مدمجة في غلاف المبنى، أو كأجهزة نشطة لتوفير التبريد المسبق والتهوية بشكل مجاني.
ويُنبه معدو الدراسة إلى أن التنفيذ غير المدروس لتقنيات التبريد الحضرية التي لا تعتمد على أساس علمي، مثل استخدام المساحات الخضراء غير المروية، قد يؤدي إلى زيادة كبيرة في درجات حرارة المدينة.
تحسين نوعية الحياة وخفض تركيز الملوثات
أكد البروفيسور سانتاموريس، أستاذ العلوم بجامعة نيو ساوث ويلز والمشرف على الدراسة، في تصريح للبيان، أن تنفيذ المزيج الصحيح من تقنيات التبريد المقترحة يمكّن من خفض درجة حرارة المحيط، مما يحسن نوعية الحياة للسكان، ويخفض المشكلات الصحية الناجمة عن الحرارة الشديدة. وأوضح أن هذا المزيج يسمح بتقليل تركيز الملوثات وتحسين الإنتاجية البشرية. وأشارت الأبحاث السابقة إلى أن تنفيذ إستراتيجيات تبريد مماثلة في مدن أخرى يمكن أن يساعد في تقليل الوفيات المرتبطة بالحرارة.
وأظهرت عملية المحاكاة التي قامت بها الدراسة تأثير سيناريو التبريد المقترح على استخدام الطاقة في جميع المباني التي شملتها الدراسة، أن تحسين عمليات العزل في النوافذ والأسقف يمكن أن يقلل الطلب على استهلاك الطاقة المخصصة للتبريد بنسبة تصل إلى 35%. وأكد سانتاموريس أن هذا الانخفاض الكبير في احتياجات الطاقة سيساهم في تقليل التكاليف المرتبطة بالتبريد في مدينة الرياض، مما سيحسن نوعية الحياة لسكانها.
ويهدف فريق البحث في المستقبل القريب إلى التعاون مع الهيئة الملكية بالرياض لتنفيذ خطة تخفيف الحرارة المصممة، والتي تعتبر الأكبر من نوعها في العالم.
المصدر: الجزيرة