سایبان زمین؛ جهان چگونه مشکل گرما را حل می‌کند؟

چیزی که قبلاً می‌توانست یک روز سرگرم‌کننده باشد، اکنون به یک نبرد تمام‌عیار برای طفره رفتن از گرمای خورشید تبدیل شده است. ما با عجله به داخل می‌رویم، کولر گازی را به سطوح کاملاً ناامن تبدیل می‌کنیم و تمام اقدامات احتیاطی را انجام می‌دهیم تا اتاق نشیمن تحت تاثیر گرمای بی‌امان بیرون قرار نگیرد.

بر اساس آخرین آمار گرمایش جهانی، در هر کجای دنیا که باشید، دما در حال افزایش است. ما قبلاً گرم‌ترین تابستان تاریخ را تجربه کرده‌ایم و پیش‌بینی‌ها چندان امیدوارکننده نیستند.

حقیقت این است که گرم‌ترین شهر جهان می‌تواند بر اساس فصل تغییر کند. با این حال، برخی مکان‌ها قطعاً بیشتر از سایرین با گرمای شدید مواجه می‌شوند و برای عنوان گرم‌ترین شهر جهان رقابت می‌کنند.

دمای شدید در بسیاری از شهرها در زمان‌های مختلف سال، به‌ویژه در تابستان، رایج است، که پیگیری گرم‌ترین شهر جهان را دشوار می‌کند. تغییرات سال‌به‌سال در الگوهای آب‌وهوا و امواج گرما نیز می‌تواند بر رتبه‌بندی دما تاثیر بگذارد. ثبت دما همچنین می‌تواند تحت تاثیر فعالیت‌های انسانی، شهرنشینی و تغییرات محیط اطراف قرار بگیرد.

رکوردهای دمای تابستان در نیمکره شمالی در سال 2023 شکسته شد. کشورهای مدیترانه‌ای از جمله ایتالیا، اسپانیا و یونان به وسیله امواج گرمای سِربروس و شارون در جولای 2023 که آتش‌سوزی و خشکسالی را به همراه داشت، برشته شدند. در حالی که در دره مرگ در ایالات‌متحده آمریکا، بالاترین دمای شب، 9/48 درجه سانتیگراد ثبت شد.

در سال 2024، گرم‌ترین مکان‌های جهان همچنان با دمای سوزان و محیط‌های خشن مشخص می‌شوند. مکان‌هایی مانند دره مرگ ایالات‌متحده آمریکا، دشت لوت در ایران و کویت گرمای شدیدی را تجربه می‌کنند که دمای آنها اغلب از 50 درجه سانتیگراد (122 درجه فارنهایت) فراتر می‌رود. سایر نقاط داغ عبارت‌اند از: تیمبوکتو در مالی، اهواز در ایران و چورو در هند، جایی که ساکنان آن در تمام طول سال هوای سوزانی را تحمل می‌کنند.

در ادامه، گرم‌ترین شهرها و مناطق روی زمین آورده شده‌اند:

1- دره مرگ، آمریکا

نام «دره مرگ» را افرادی گذاشته‌اند که در قرن نوزدهم از این محیط خشن جان سالم به در برده‌اند. متاسفانه در دره مرگ، عده زیادی در اثر کم‌آبی و گرمازدگی جان خود را از دست دادند. در سال 1972، دمای سطح زمین در دره مرگ 201 درجه فارنهایت (9/93 درجه سانتیگراد) ثبت شد که فقط چند درجه کمتر از آب جوش است.

پس از آن، بالاترین دمای ثبت‌شده در دره مرگ ایالات‌متحده در 10 جولای سال 1913، 7/56 درجه سانتیگراد بوده است. محبوبیت دره مرگ به عنوان مکانی برای مشاهده گرم‌ترین دمای زمین و به عنوان یک مقصد گردشگری افزایش یافته است. علاوه بر این، این مکان منظره‌های خیره‌کننده‌ای را ارائه می‌دهد که در اثر آب‌وهوای سخت ایجاد شده است، مانند «آب بد»، جایی که نمک روی زمین را می‌پوشاند، و منظره عجیب‌وغریب «سنگ‌های تکیِ متحرک».

دره مرگ به اندازه‌ای گرم است که تخم‌مرغ‌های پخته‌شده ممکن است روی زمین بسوزند. این یک تجربه مشترک در میان بازدیدکنندگان روزانه از لاس وگاس است، اما مقامات مدیریت پارک ملی از مردم می‌خواهند که از پختن تخم‌مرغ‌های سرخ‌شده مستقیم روی زمین خودداری کنند، زیرا این کار به جمع‌آوری زباله‌های پارک می‌افزاید.

2- اهواز، ایران

اهواز آب‌وهوای کویری با تابستان سوزان و طولانی و زمستان‌های معتدل کوتاه دارد. این شهر با بالاترین دمای ثابت بین 45 تا 50 درجه سانتیگراد، اغلب گرم‌ترین شهر جهان در تابستان با طوفان‌های گردوغبار و طوفان‌های شن متعدد شناخته می‌شود.

اهواز در 29 ژوئن 2017 دمای 54 درجه سانتیگراد را ثبت کرد که بالاترین دمای یک شهر در جهان است. گرم‌ترین ماه‌های این شهر از اردیبهشت شروع شده و در شهریور به پایان می‌رسد. این شهر که بسیار پرجمعیت و آلوده است، به طور مداوم جایزه گرم‌ترین شهر جهان را از آن خود می‌کند.

3- العزیزیه، لیبی

العزیزیه یا عزیزیه زمانی رکورد قبلی گرم‌ترین دمای زمین را داشت و از دره مرگ پیشی گرفته بود. با این حال، گرم‌ترین دمای ثبت‌شده به عنوان 58 درجه سانتیگراد در سال 1922، از سوی سازمان جهانی هواشناسی در سال 2012 نامعتبر در نظر گرفته شد، زیرا به طور قابل اعتمادی ثبت نشده است.

به‌رغم عدم تایید به عنوان گرم‌ترین مکان در جهان، العزیزیه خانه گرمای شدید است که به طور منظم در طول تابستان بیش از 4/118 درجه فارنهایت (48 درجه سانتیگراد) است. العزیزیه علاوه بر اینکه یکی از گرم‌ترین مکان‌هاست، تپه‌های شنی طلایی‌رنگی نیز در اطراف خود دارد و در چندکیلومتری جنوب طرابلس واقع شده است. ساکنان اغلب فعالیت‌ها از جمله خرید و معاشرت را در شب انجام می‌دهند و در وسط روز در خانه می‌مانند.

4- کوه‌های شعله‌ور، چین

نام «کوه‌های شعله‌ور» این تصور را می‌دهد که چرا این مکان یکی از گرم‌ترین مکان‌های روی زمین است. کوه‌های شعله‌ور تپه‌های ماسه‌ای هستند که در سین کیانگ چین واقع شده‌اند. این کشور دارای آب‌وهوای سخت و دمای بالای زمین است که می‌تواند در طول تابستان به 50 درجه سانتیگراد و بالاتر برسد، اما در زمستان کاملاً یخبندان می‌شود. بر اساس گزارش‌ها، اگرچه تایید نشده است، این مکان در دمای پوسته زمین در سال 2008 از 8/66 درجه سانتیگراد فراتر رفت.

چینی‌ها در این مکان سعی می‌کنند با استفاده از لباس‌های ابریشمی یا بامبو به عنوان لباس و حتی پوشاندن تخت‌ها، بر گرما غلبه کنند. برخی از افراد نیز ممکن است یک فنجان آب ماش برای خنک کردن خود بنوشند.

5- دالول، اتیوپی

دالول، در داناکیل دپرِشن، اتیوپی، یکی از گرم‌ترین مکان‌های مسکونی است. در اطراف این مکان چشمه‌های آب گرم اسیدی، سازندهای نمکی و آبفشان‌های گازی قرار دارند.

میانگین حداکثر دمای روزانه 41 درجه سانتیگراد با میانگین دمای سالانه 34 درجه سانتیگراد، از سال 1960 تا 1966 ثبت شده است که واقعاً آن را به بالاترین میانگین دمای یک مکان مسکونی روی زمین تبدیل می‌کند؛ همچنین یک مکان دورافتاده با جاده‌هایی که هنوز در حال ساخت هستند و یکی از روش‌های اصلی حمل‌ونقل آنها شتر است.

6- کِبیلی، تونس

در 7 جولای 1931، روستای کبیلی تونس، دارای بالاترین دمای ثبت‌شده آفریقا با 55 درجه سانتیگراد بود. اگرچه به نظر می‌رسد دما در آفریقا باید از این بالاتر باشد، سازمان جهانی هواشناسی (WMO) اعلام می‌کند که این دما بالاترین درجه در این قاره است. این موضوع به دلیل وجود صحرای «ساهارا»ست.

این شهر که نزدیک به مرز الجزایر است، برای زندگی بسیار سخت و چالش‌برانگیز است. دمای هوا در تابستان به بیش از 40 درجه سانتیگراد و در زمستان به زیر منفی پنج درجه می‌رسد. همچنین بخش اعظم دریاچه جِرید، بزرگ‌ترین گودال نمکی تونس را اشغال کرده است. کبیلی را می‌توان گرم‌ترین شهر پرجمعیت جهان در نظر گرفت، زیرا قبلاً محل تلاقی ملیت‌های مختلف بود.

کبیلی به دلیل اینکه نمونه‌ای از مردمی است که بیش از 200 هزار سال پیش در تونس زندگی می‌کردند، مشهور است، که آن را به یکی از پرقدمت‌ترین مکان‌های مسکونی آفریقا تبدیل کرده است. این مکان دارای خانه‌های زیبای خشتی و درختان نخل است که مردم می‌توانند در آن سایه پیدا کنند.

7- کویر لوت، ایران

کویر لوت یا دشت لوت که در ایران قرار دارد، یک کویر نمک عظیم و یکی از گرم‌ترین نقاط زمین است. بر اساس اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ای ناسا، دمای پوسته خشکی (نه دمای هوا) در دشت لوت در سال 2005 گرم‌ترین دما در جهان بود (7/70 درجه سانتیگراد) که حتی باکتری‌ها نیز نمی‌توانند در این دما زنده بمانند. این مکان خالی از سکنه و همچنین یکی از خشک‌ترین مکان‌های روی زمین است. این بیابان سه زیستگاه را در هم می‌آمیزد: فلات‌های پهن نمکی، برآمدگی‌ها یا دره‌های بادی و تپه‌های شنی.

دشت گندم بریان، یکی از گرم‌ترین نقاط دشت لوت، فلات عظیمی با گدازه‌های تیره است. نام آن «گندم برشته‌شده» از یک افسانه محلی گرفته شده است که در آن مردم مقداری گندم را زیر آفتاب می‌گذارند و پس از چند روز، گندم برشته می‌شود.

8- اودناداتا، استرالیا

بر اساس گزارش سازمان جهانی هواشناسی، اودناداتا مکانی با بالاترین دمای ثبت‌شده در نیمکره جنوبی است. این به این معنی است که یکی از گرم‌ترین مکان‌های روی زمین است که در ژانویه 1960 به 7/50 درجه سانتیگراد رسید. اودناداتا شهری است که از دهه‌ها پیش به دلیل پایگاهی برای شترسواران مشهور است.

9- شهر کویت، کویت

شهر کویت، پایتخت زیبای کویت، یکی از گرم‌ترین مکان‌های روی زمین، به ویژه در خاورمیانه است. در طول تابستان‌های پنج‌ماهه در پایتخت عظیم کویت، ماشین‌ها آب می‌شوند، طوفان‌های شن می‌چرخند و خیابان‌ها به‌طور وحشتناکی خالی می‌شوند. بیشتر ساکنان خانه‌های خود را تنها برای مراکز خرید با تهویه مطبوع ترک می‌کنند.

در این شهر از ماه می تا سپتامبر، دما هر ماه به طور مداوم به بالای 46 درجه سانتیگراد می‌رسد. در سال 2021، 50 درجه سانتیگراد نیز ثبت شد. سایر مناطق خلیج فارس نیز به همین ترتیب آسیب می‌بینند، و تصور می‌شود که علت آن، زاویه دقیق تابش اشعه‌های خورشید به سمت پایین باشد.

10- صحرای ساهارا، آفریقا

صحرای ساهارا که بزرگ‌ترین بیابان گرم روی زمین است، بخش زیادی از شمال آفریقا را اشغال می‌کند. مساحت این منطقه 6/8 میلیون کیلومترمربع است. در ساهارا گرمای شدید، نور مستقیم خورشید و ابرهای کم وجود دارد (یا گاهی اصلاً وجود ندارد) که باعث تابش حرارتی می‌شود. بارندگی در آنجا یا کم است یا اصلاً باران نمی‌بارد و هر آبی که وجود دارد با بیشترین سرعت ممکن تبخیر می‌شود.

میانگین دمای سالانه در مناطق خشک استوایی صحرای ساهارا حدود 30 درجه سانتیگراد است؛ با این حال، دمای سطح زمین، به ویژه در ارتفاعات بالاتر از بیابان، می‌تواند تا 76 درجه سانتیگراد در طول تابستان افزایش یابد. در طول زمستان، این باد خشک است که ماسه و سایر ذرات گردوغبار را جمع می‌کند.

11- غدامس، لیبی

غدامس یکی از قدیمی‌ترین شهرهای پیش از ساهارا و یک شهر واحه در وسط بیابان در شمال غربی لیبی است. این مکان در میراث جهانی یونسکو با کلبه‌هایی ثبت شده است که از مردم در برابر آفتاب سوزان محافظت می‌کند.

میانگین دما بین 40 تا 41 درجه سانتیگراد است که آن را به یکی از گرم‌ترین مکان‌های روی زمین تبدیل می‌کند. در حالی که این شهر در طول تابستان سوزان است، در زمستان کوتاه خود نیز بسیار گرم است.

12- بندر ماهشهر، ایران

این شهر قدیمی در ایران یکی از گرم‌ترین شهرهای روی زمین است که دمای هوا در 31 جولای 2015، 46 درجه سانتیگراد، نقطه شبنم (نقطه دمایی که در آن هوا دیگر نمی‌تواند آب (بخار آب) را در خود نگه دارد و یکی از عوامل شاخص گرماست) 32 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 49 درصد در فرودگاه این شهر ثبت شده است.

بندر ماهشهر از شاخص گرمایی بالایی برخوردار است. شاخص گرما ترکیبی از دمای هوا و رطوبت نسبی است. این شهر دارای شاخص گرمایی 74 درجه سانتیگراد است که طبق یک مقاله واشنگتن پست، تصور می‌شود دومین شاخص گرمایی است که تاکنون ثبت شده است.

13- خارطوم، سودان

پایتخت پرزرق‌وبرق سودان -به عنوان نقطه‌ای که رودهای نیل آبی و سفید به هم می‌رسند- نزدیک به گرم‌ترین شهر زمین، که در واقع اهواز ایران است، دمایی با میانگین 8/32 درجه سانتیگراد دارد. از آوریل تا ژوئن، دماسنج‌ها به طور مکرر دمای 40 درجه سانتیگراد یا بیشتر را گزارش می‌کنند. سردترین ماه آن، ژانویه، هنوز گرم‌تر از هر ماه دیگری در بریتانیاست.

14- مکه، عربستان

مکه شهر مقدس اسلام و بخش اصلی دین است. با این حال، در حالی که مکه برای مسلمانان یک شهر مقدس است، یکی از گرم‌ترین شهرهای جهان نیز هست. در طول تابستان، دما می‌تواند به 50 درجه سانتیگراد برسد. متاسفانه هر سال برخی از زائران خانه خدا در این شهر، بر اثر آفتاب‌زدگی جان خود را از دست می‌دهند.

اگر گرم شدن کره زمین با نرخ فعلی ادامه یابد، افزایش شاخص گرمای این شهر (ترکیب دمای هوا و رطوبت نسبی) تا سال 2100 به 74 درجه سانتیگراد تخمین زده می‌شود.

راه حل چیست؛ سیستم سرمایش بیشتر؟

افزایش تقاضا برای سیستم‌های سرمایشی در شهرها یک امر اجتناب‌ناپذیر است. به آنچه در تابستان گذشته در اروپا اتفاق افتاد، نگاه کنید، زمانی که مردم در موج گرما جان خود را از دست دادند، چون به تهویه مطبوع دسترسی نداشتند- زیرا به طور سنتی به آن نیاز نداشتند.

اما تهویه مطبوع از برق زیادی استفاده می‌کند، و وقتی برق برای تامین انرژی خنک‌کننده، از سوخت‌های فسیلی بیشتری تامین شود، تغییرات آب‌وهوا می‌تواند حتی بدتر شود.

راه درست این است که تهویه مطبوع یا هر روش دیگری را با منابع تجدیدپذیر برق مانند باد و خورشید تامین کنیم. ما همچنین باید استفاده از فناوری‌های کم‌مصرف مانند پمپ‌های حرارتی را تشویق کنیم که اساساً تهویه‌کننده‌هایی هستند که برای کار در هر دو جهت اصلاح شده‌اند. سیستم‌های مدرن می‌توانند کارآمدتر از سیستم‌های قدیمی در پمپاژ گرما از ساختمان در تابستان، و بسیار کارآمدتر از یک کوره استاندارد یا بخاری برقی در پمپاژ گرما برای گرم کردن مکان در زمستان باشند.

کارهایی وجود دارد که افراد می‌توانند انجام دهند. حمل‌ونقل شخصی بسیار مهم است. موتور احتراق داخلی گرمای زیادی تولید می‌کند؛ چه خودروهای کشورهای توسعه‌یافته، چه اسکوترهایی که افراد زیادی در جنوب جهانی و کشورهای در حال توسعه سوار آنها می‌شوند. بنابراین استفاده از وسایل حمل‌ونقل عمومی یا وسایل نقلیه الکتریکی، دوچرخه‌های برقی یا دوچرخه‌های معمولی می‌تواند کمک‌کننده باشد.

یا اگر فرصت دارید خانه خود را بسازید، می‌توانید از موادی استفاده کنید که گرما را جذب نمی‌کنند. جایگزین‌های زیادی وجود دارد که خنک‌تر هستند و هزینه‌های انرژی شما را کاهش می‌دهند، از جمله مصالح ساختمانی طبیعی مانند چوب یا بامبو. اما برای عمل فردی محدودیت‌هایی وجود دارد.

برای مثال، اگر در یک آپارتمان زندگی می‌کنید، نمی‌توانید به تنهایی تصمیم بگیرید که بالا بروید و یک بام سبز بکارید یا سقف خود را سفیدرنگ کنید تا بازتاب بیشتری داشته باشد، زیرا اشخاص دیگری نیز مالک آن ساختمان هستند. همین امر در مورد کاشت درختان نیز صدق می‌کند: اکثر پارک‌های عمومی و راهروهای خیابان تحت مالکیت و کنترل شهر هستند.

بنابراین به طور کلی، مقابله با گرمای شهری باید یک تلاش از جانب دولت باشد، فقط به این دلیل که دولت‌ها صلاحیت قضایی دارند و می‌توانند دستورات را در مقیاس بسیار بزرگ‌تری تحمیل کنند.

راه‌های خنک کردن شهر

بر اساس اثر جزیره گرمایی، دمای شهر می‌تواند به طور قابل توجهی بالاتر از مناطق روستایی اطراف باشد. آنجل هسو، دانشمند محیط زیستی که آزمایشگاه محیط زیست مبتنی بر داده را در دانشگاه کارولینای شمالی در چپل هیل تاسیس کرده و ریاست آن را بر عهده دارد، می‌گوید: بسته به شهر، منطقه مرکز آن شهر می‌تواند به طور متوسط سه تا چهار درجه سانتیگراد گرم‌تر از حومه‌ها و اطراف باشد و برخی محله‌ها -اغلب فقیرترین- ممکن است 10 درجه سانتیگراد یا بیشتر گرم‌تر باشند.

حال سوال اینجاست که برای خنک نگه داشتن شهرهایمان چه کاری می‌توانیم انجام دهیم. برای پاسخ به این پرسش، ابتدا باید ببینیم چرا شهرها گرم‌تر هستند؟

تفاوت دما به دلیل طیفی از عوامل، از جمله مصالح ساختمانی متراکم که انرژی بیشتری از خورشید را جذب می‌کنند، درختان کمتر برای ایجاد سایه و خاک کمتر برای خنک شدن در اثر تبخیر، به وجود می‌آید. علاوه بر این، گرمای هدررفت موتور خودرو، تهویه مطبوع و سایر مصارف انرژی به دمای کلی هوا می‌افزاید.

حتی یک افزایش جزئی در دمای هوا باعث افزایش تقاضای کلی انرژی می‌شود و حدود 25 درصد از قبض‌های انرژی ما تنها برای 40 ساعت در سال است؛ زمانی که سیستم سرمایشی بیشترین استفاده را دارد. شدیدترین رویدادهای گرما می‌تواند خطوط قطار را دچار کمانش کند، باعث خاموشی‌های ناگهانی شود و میلیاردها هزینه کاهش بهره‌وری را به همراه داشته باشد. و این موضوع فقط برای کیف پول ما بد نیست.

پس چه کاری می‌توانیم بکنیم؟ چند راه وجود دارد که افراد می‌توانند برای کاهش تاثیر گرما در خانه خود انجام دهند، مانند نصب مواد بام با رنگ روشن، عایق یا تهویه مطبوع. اما با در نظر گرفتن شهر به عنوان یک کل، و نحوه تعامل این اقدامات کوچک با یکدیگر و با آب‌وهوا، موضوع پیچیده‌تر می‌شود. برخی راه‌ها برای خنک کردن هوا عبارت‌اند از:

دستگاه‌های تهویه مطبوع: در امواج گرما، دستگاه‌های تهویه مطبوع جان انسان‌ها را نجات می‌دهند و به بدن‌های تحت استرس فرصت خنک شدن می‌دهند. اما خانه‌های ما تنها با دمیدن گرما به بیرون و صرف انرژی اضافی برای راه‌اندازی سیستم، خنک‌تر می‌شوند. علاوه بر افزایش دمای هوای بیرون در کوتاه‌مدت، سوخت‌های فسیلی سوزانده‌شده به گرمایش جهانی می‌افزایند. دنیایی که با تهویه مطبوع خنک می‌شود احتمالاً راه حل نیست.

درختان و پارک‌ها: درختان سایه ایجاد می‌کنند و هوا را خنک می‌کنند، زیرا تبخیر آب از برگ‌ها انرژی می‌گیرد و دما را بین یک تا پنج درجه سانتیگراد کاهش می‌دهد. اکثر برنامه‌ریزان شهری در مورد مزایای گسترده پوشش گیاهی شهری توافق دارند و برخی از شوراهای شهری استراتژی‌های سبزسازی شهری را توسعه می‌دهند.

با این حال، درختان شهری می‌تواند برای برخی شوراها موضوعی آزاردهنده باشد. آنها از آب استفاده می‌کنند، نگهداری آنها می‌تواند پرهزینه باشد و به تاسیسات و اموال آسیب برساند. شهرهای بزرگ‌تر اغلب از ده‌ها شورا تشکیل شده‌اند که جلب موافقت آنها یک چالش بزرگ است.

سقف‌های سفید:  می‌دانیم که سطوح سیاه زیر نور خورشید داغ‌تر می‌شوند، اما تقاضا برای کاشی‌های سقف تیره هنوز بسیار بیشتر از تقاضا برای رنگ‌های روشن است. سقف‌های سفیدرنگ در آب‌وهوای گرم‌تر موثر هستند زیرا در آب‌وهوای سرد، صرفه‌جویی در هزینه در تابستان باید با هزینه‌های اضافی گرمایش در زمستان متعادل شود.

بام‌ها و دیوارهای سبز:  بام‌ها و دیوارهای سبز، سازه‌های ساختمانی با پوشش گیاهی یکپارچه هستند. آنها مزایای خنک‌کنندگی را با سایه کردن ساختمان‌ها و از طریق تبخیر از برگ‌ها فراهم می‌کنند. آنها معمولاً نسبت به بام‌های سفید دارای مزایای خنک‌کنندگی کمتری هستند، هزینه نصب و نگهداری آنها بیشتر است و از آب و انرژی اضافی استفاده می‌کنند. اما آنها زیبا به نظر می‌رسند، تنوع زیستی را بهبود می‌بخشند و مردم را شادتر می‌کنند.

آبیاری سنگ‌فرش:  قبل از موج گرمای شدید، ممکن است بتوان دما را با خیس کردن سطوح ساختمان و جاده کاهش داد. این یک عمل سنتی در ژاپن است. اما دما و رطوبت عوامل مهمی در تنش گرمایی هستند، بنابراین آبیاری روسازی تنها در صورتی باید انجام شود که رطوبت اضافی باعث افزایش تنش گرمایی نشود.

پنل خورشیدی بزرگ‌مقیاس:  پنل‌های خورشیدی، انرژی خورشید را به الکتریسیته تبدیل می‌کنند، بنابراین انرژی کمتری از شبکه برق مورد نیاز است. مزایای دیگر شامل کاهش انرژی مورد نیاز برای سرمایش (به دلیل اینکه پنل‌ها بر روی سقف‌ سایه می‌اندازند) و سیستم انرژی تجدیدپذیر پایدار، کم‌هزینه و غیرمتمرکز است.

تراکم ساختمان:  ساختمانی با جرم حرارتی زیاد (به خانه محکم و دوآجری فکر کنید) می‌تواند راه موثری برای پایدار نگه داشتن دمای داخل باشد. گرما در روز جذب و در شب آزاد می‌شود. همین ایده می‌تواند برای کل شهر جواب دهد.

یک جزیره خنک شهری می‌تواند در شهرهای پرتراکم مانند هنگ کنگ تشکیل شود، زیرا ساختمان‌های بلند ظرفیت گرمایی و سایه بیشتری را فراهم می‌کنند. به دلایل مشابه، چیدمان فشرده خیابان‌های شهرهای سنتی عربی و مدیترانه‌ای، آن خیابان‌ها را خنک‌تر نگه می‌دارد.

سازه‌های سایه‌روشن:  نصب سازه‌های سایه‌روشن بر روی خیابان‌ها، پیاده‌روها و پشت‌بام‌ها می‌تواند از دمای سطح مصالح کاسته و گرمای جذب‌شده و تابش‌شده به خیابان‌ها را کاهش دهد. البته سازه‌های سایه‌‌روشن باید طوری طراحی شوند که جریان هوا را محدود نکنند و گرما و آلودگی هوا را در خیابان‌ها به دام نیندازند.

یک نمونه امیدوارکننده

به‌کارگیری ترکیبی از استراتژی‌ها و روش‌های خنک‌کننده، پتانسیل کاهش دما و انرژی مورد نیاز را در ریاض، عربستان سعودی دارد.

یک مطالعه اخیر از دانشگاه کنزینگتون استرالیا، سیدنی نشان می‌دهد که کاهش قابل توجه در دمای شهرهای اصلی واقع در آب‌وهوای گرم بیابانی در کنار کاهش هزینه‌های انرژی حاصل می‌شود. این یافته‌ها که اخیراً در Nature Cities منتشر شده است، یک استراتژی چندوجهی برای خنک کردن پایتخت عربستان سعودی تا 5/4 درجه سانتیگراد را شرح می‌دهد: ترکیبی از مصالح ساختمانی «فوق‌العاده خنک» با بازتاب بسیار بالا -که از طریق آزمایشگاه معماری با کارایی بالا توسعه داده شده است-، با فضای سبز آبیاری‌شده و اقدامات مقاوم‌سازی انرژی.

این مطالعه که با همکاری کمیسیون سلطنتی ریاض انجام شد، اولین مطالعه‌ای است که به مزایای فناوری‌های مدرن کاهش گرما در مقیاس بزرگ، هنگام اجرا در یک شهر می‌پردازد. پروفسور ماتئوس (مت) سانتاموریس از دانشگاه کنزینگتون استرالیا و نویسنده ارشد این مطالعه می‌گوید: «این پروژه تاثیر فوق‌العاده‌ای را نشان می‌دهد که فناوری‌ها و تکنیک‌های پیشرفته کاهش گرما می‌توانند برای کاهش گرمای بیش از حد شهری، کاهش نیازهای سرمایشی و بهبود زندگی داشته باشند.»

پروفسور سانتاموریس در توسعه فناوری‌ها و استراتژی‌های کاهش گرما برای کاهش دمای شهری تخصص دارد. گرمای شدید شهری بیش از 450 شهر در سراسر جهان را تحت تاثیر قرار داده، نیازهای مصرف انرژی را افزایش می‌دهد و بر سلامتی، از جمله بیماری و مرگ ناشی از گرما، تاثیر می‌گذارد.

ریاض، پایتخت عربستان سعودی، یکی از این شهرهاست. این شهر که در مرکز یک بیابان واقع شده، یکی از گرم‌ترین شهرهای جهان است که دمای آن در تابستان می‌تواند از 50 درجه سانتیگراد نیز فراتر برود. علاوه بر این، تغییرات آب‌وهوایی و شهرنشینی سریع، میزان گرمای بیش از حد را افزایش می‌دهد.

برای این مطالعه، تیمی به رهبری پژوهشگران این دانشگاه، شبیه‌سازی‌های اقلیمی و انرژی خنک‌کننده منطقه المسیاف ریاض، از جمله عملکرد انرژی 3323 ساختمان شهری را در هشت سناریوی مختلف کاهش گرما برای ارزیابی استراتژی‌های بهینه برای کاهش دمای شهر و کاهش نیازهای سرمایشی، اجرا کردند.

این الگو‌سازی که ترکیب‌های مختلفی از مواد فوق‌العاده خنک، انواع پوشش گیاهی و سطوح مقاوم‌سازی انرژی را در نظر می‌گیرد، نشان می‌دهد که می‌توان دمای هوای بیرون شهر را تا حدود 5/4 درجه سانتیگراد در طول تابستان کاهش داد. این استراتژی همچنین حفظ انرژی خنک‌کننده را برای شهر تا 16 درصد بهبود می‌بخشد.

پروفسور سانتاموریس می‌گوید، کاهش دمای شهر به افزایش آسایش حرارتی برای مردم و همچنین کاهش مشکلات بهداشتی ناشی از گرمای شدید، کاهش غلظت آلاینده‌ها و بهبود بهره‌وری انسان کمک می‌کند. اگرچه بخشی از این مطالعه نیست، پژوهش‌های قبلی نشان می‌دهد که اجرای استراتژی‌های خنک‌کننده مشابه در شهرهای دیگر می‌تواند به کاهش مرگ‌ومیر ناشی از گرما کمک کند. اکنون پژوهشگران امیدوارند با کمیسیون سلطنتی ریاض برای شروع اجرای طرح کاهش گرما در این شهر که بزرگ‌ترین در نوع خود در جهان است، همکاری کنند.

آیا AI به کمک می‌آید؟

انتظار می‌رود که مشکل جزایر گرمایی شهری بدتر شود. مهاجرت به مناطق شهری در حال افزایش است و طبق گزارش سازمان ملل متحد، حدود 70 درصد از جمعیت جهان تا سال 2050 در یک شهر زندگی خواهند کرد.

دمای جهانی نیز در حال افزایش است و در 9 سال گذشته شاهد بالاترین درجه حرارت ثبت‌شده در تاریخ بوده‌ایم. به گفته سازمان جهانی هواشناسی، اکتبر 2023 گرم‌ترین اکتبر ثبت‌شده تاکنون بود.

یکی از راه‌های مقابله با افزایش بی‌رویه دما، به‌کارگیری پوشش درختی است. به طور سنتی، شهرها و دولت‌های محلی برای ارزیابی پوشش درختان به روش‌های دستی، مانند شمارش فیزیکی درختان یا تجزیه و تحلیل تصاویر هوایی و ماهواره‌ای از سوی مردم، تکیه می‌کنند. اما ثابت شده است که هوش مصنوعی ابزاری موثر برای ایجاد دید سریع‌تر و مقرون‌به‌صرفه‌تر است.

این نوید از قابلیت‌های تحلیلی پیشرفته، در قابلیت Tree Canopy (سایبان درخت) گوگل در دسترس است که برنامه‌ریزان شهری و سازمان‌های اجتماعی می‌توانند در مناطق خاص زوم کنند تا تغییرات آب‌وهوایی را از طریق داده‌های عملی بهتر درک کنند.

این بینش‌ها در ساختن آینده‌ای پایدارتر ضروری هستند، زیرا درختان نقشی حیاتی در خنک کردن مناطق شهری دارند و همچنین دی‌اکسید کربن را جذب و ذخیره می‌کنند، در حالی که اکسیژن را به هوا باز‌می‌گردانند. با استفاده از «سایبان درخت»، برنامه‌ریزان شهری می‌توانند به سرعت پوشش درخت موجود را ارزیابی و استراتژی‌های عملی برای گسترش آن را با دقت تدوین کنند.

سایبان درخت دارای یک الگوی تشخیص تصویر است که درختان را در تصاویرِ از بالای شهرها متمایز می‌کند و آن را در کل منطقه شهری نشان می‌دهد تا یک نمای کلی سریع از مکان‌های خوشه‌بندی درختان و مکان‌هایی که فاقد آنها هستند، ارائه دهد.

منبع: اقتصادنیوز