به گزارش سرویس ترجمه خبرگزاری ایمنا، افزایش دمای جهانی و وقوع مکرر موج‌های گرما، شهرها، جوامع و افراد را وادار کرده است تا با بهره‌گیری از راهکارهای نوآورانه، تأثیرات گرمای شدید را مدیریت کنند و کاهش دهند. این راهبردها طیفی از برنامه‌ریزی شهری و فناوری تا اقدامات فردی را دربرمی‌گیرد که هرکدام نقش کلیدی در افزایش تاب‌آوری در برابر تنش گرمایی ایفا می‌کنند.
سبزسازی شهرها
کاشت درختان و ایجاد فضاهای سبز از مؤثرترین روش‌ها برای مقابله با پدیده جزیره گرمایی شهری است. درختان با ایجاد سایه، کاهش دمای محیط از طریق تعرق و تبخیر و کاهش مصرف انرژی به‌واسطه خنک‌سازی طبیعی، نقش مهمی دارند. سبزسازی شهری نه‌تنها موجب خنک‌شدن شهرها می‌شود، بلکه کیفیت هوا را بهبود می‌بخشد و زیبایی محیط شهری را افزایش می‌دهد. درختان با جذب دی‌اکسیدکربن و انتشار اکسیژن، آلاینده‌ها را کاهش می‌دهند و اثرات تغییرات اقلیمی را تعدیل می‌کنند، به این ترتیب مانع از افزایش دمای بیشتر می‌شوند.
ادغام فضاهای سبز با راهکارهای مبتنی بر فناوری همچون سیستم‌های آبیاری هوشمند و پوشش گیاهی عمودی روی دیوارهای ساختمان‌ها می‌تواند کارایی این روش را چندین برابر کند. شهرهایی همچون سنگاپور با اجرای پروژه‌های باغ‌شهر نشان داده‌اند که ترکیب طبیعت و معماری پیشرفته چگونه می‌تواند محیطی پایدار و خنک ایجاد کند.
سقف‌ها و معابر خنک
سقف‌های خنک که با استفاده از رنگ‌های سفید یا مصالح بازتاب‌دهنده طراحی می‌شوند، می‌توانند بخش عمده‌ای از تابش خورشیدی را منعکس کنند و جذب گرما را به حداقل برسانند تا دمای سطح و فضای داخلی ساختمان‌ها کاهش پیدا کند. این روش با کاهش نیاز به تهویه مطبوع، منجر به بهینه‌سازی مصرف انرژی و در نتیجه کاهش انتشار آلاینده‌ها می‌شود. مطالعات انجام‌شده در لندن نشان داده است که استفاده گسترده از این سقف‌ها می‌تواند دمای هوای بیرونی ساختمان‌ها را به‌طور متوسط بین ۱.۲ تا ۲ درجه سانتیگراد کاهش دهد. مکانیسم عملکرد این سقف‌ها مبتنی بر بازتاب فراوان نور خورشید و کاهش جذب حرارت است که نه‌تنها دمای داخل ساختمان‌ها و محیط پیرامون را کاهش می‌دهد، بلکه مصرف انرژی را تا ۳۰ درصد کم می‌کند و نقش مهمی در تعدیل اثر جزیره گرمایی دارد.
معابر خنک نیز با استفاده از مصالح بازتاب‌دهنده و مهندسی‌شده طراحی می‌شوند و به‌عنوان بخشی حیاتی از سطوح شهری، نقش مؤثری در کاهش اثر جزیره گرمایی و افزایش تاب‌آوری شهری ایفا می‌کنند. اجرای این معابر در شهرهای مختلف نتایج چشمگیری داشته است؛ برای مثال در بوستون و فونیکس، کاهش دمای حاصل از اجرای معابر خنک به ترتیب ۱.۷ و ۲.۱ درجه سانتیگراد در اوج تابستان گزارش شده است. علاوه بر این، دمای سطح این معابر در مقایسه با آسفالت معمولی، بین ۵.۶ تا ۸.۹ درجه سانتیگراد کاهش پیدا می‌کند. اثربخشی این معابر به عواملی همچون شرایط جوی محلی، الگوی ترافیک شهری و معماری ساختمان‌های اطراف وابسته است و مزایای جانبی آن شامل کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای و بهبود کیفیت هوا می‌شود.
معابر خنک به‌گونه‌ای طراحی می‌شوند که نسبت به مواد سنگفرش سنتی، تابش خورشیدی بیشتری را منعکس و گرمای کمتری را منتشر کنند. معابر می‌توانند تا ۴۰ درصد از سطوح شهری را پوشش دهند و سهم عمده‌ای در کاهش اثر جزایر گرمایی شهری داشته باشند؛ گاهی اوقات دمای هوا را تا حدود ۳.۹ درجه سانتیگراد خنک می‌کنند.
تأثیر خنک‌کنندگی معابر به بازخوردهای جوی محلی، همچون تغییرات در پوشش ابر یا بارندگی بستگی دارد و می‌تواند از شهری به شهر دیگر متفاوت باشد. نتایج بهینه نیازمند انتخاب دقیق مواد و راهبردهایی است که متناسب با آب‌وهوای مخصوص و طرح شهری هر شهر باشد.
مزایای گسترده این راهکارها فراتر از خنک‌سازی است؛ کاهش تقاضای انرژی برای تهویه مطبوع، کاهش فشار بر شبکه‌های برق و محدود کردن انتشار گازهای گلخانه‌ای از جمله این مزایا هستند. ازنظر بهداشتی، این اقدامات خطر گرمازدگی و سکته گرمایی را کاهش می‌دهند، به‌ویژه برای جمعیت‌های آسیب‌پذیر که در مناطق کم‌درخت زندگی می‌کنند.
راهروهای باد و بهینه‌سازی سایه
راهروهای باد، فضاهای باز یا مسیرهای برنامه‌ریزی‌شده استراتژیک در محیط‌های شهری هستند که جریان هوا را تسهیل می‌کنند، تهویه طبیعی را افزایش می‌دهند و گرما را پراکنده می‌کنند. این سیستم‌ها زمانی بیشترین اثربخشی را دارند که با الگوهای باد محلی و زیرساخت‌های سبز ترکیب شوند، به‌ویژه در ساعات شب که اثر جزایر گرمایی شهری به اوج خود می‌رسد.
اثربخشی این راهروها در کاهش گرمای شهری توسط چندین مطالعه اخیر پشتیبانی می‌شود. برای مثال، اندازه‌گیری‌های طولانی‌مدت در شهر تاینان تایوان نشان می‌دهد که راهروهای باد شهری می‌توانند به‌طور قابل‌توجهی راندمان تهویه را بهبود بخشند. تقاطع‌هایی که در آنها تهویه دوطرفه رخ می‌دهد، سرعت باد متوسط ساعتی تا ۰.۹ متر بر ثانیه را نشان دادند و راندمان بالاتر ۱.۲ متر بر ثانیه در راهروهای اصلی ثبت شد. این راهروها با ترویج جریان هوا و اتلاف گرما به خنک کردن مناطق شهری و کاهش اثر جزیره گرمایی شهری کمک می‌کنند.
در شهر تایچونگ تایوان، ساخت سیستم‌های راهروی باد بر اساس الگوهای باد محلی به‌عنوان یک راهبرد مؤثر برای کاهش شدت اثر جزیره گرمایی شهری نشان داده شده است که می‌تواند در مناطق متراکم شهری از ۲.۵ درجه سانتیگراد فراتر رود. شبیه‌سازی‌های دینامیک سیالات محاسباتی تأیید می‌کند که راهروهای باد به‌خوبی طراحی‌شده، اتلاف گرما را تسهیل می‌کنند و آسایش حرارتی کلی شهری را بهبود می‌بخشند.
بهینه‌سازی سایه از طریق کاشت درختان و طراحی سایه‌بان‌ها نیز نقش بسزایی در خنک‌سازی فضای شهری ایفا می‌کند. ایجاد سایه‌بان‌های طبیعی نه‌تنها دمای سطحی را کاهش می‌دهد، بلکه با کاهش تابش مستقیم خورشید، آسایش حرارتی عابران را بهبود می‌بخشد و خطر بیماری‌های مرتبط با گرما را کم می‌کند. مطالعات نشان می‌دهد ترکیب این روش با راهروهای باد، بازدهی خنک‌کنندگی را به‌ویژه در مناطق پرتردد شهری افزایش می‌دهد.
زیرساخت‌های مقاوم در برابر گرما
زیرساخت‌های مقاوم در برابر گرما شامل سه دسته اصلی زیرساخت‌های سبز همچون بام‌ها و دیوارهای سبز و باغ‌های گیاه‌شناسی، زیرساخت‌های آبی از جمله تالاب‌ها، حوضچه‌ها، آب‌نماها و برکه‌ها و زیرساخت‌های خاکستری همچون مصالح نوین و بازتاب‌دهنده می‌شوند. استفاده از آب‌نماها، مه‌پاش‌ها و استخرهای بازتاب‌دهنده در طراحی شهری، یکی دیگر از راهکارهای مؤثر است که اثر خنک‌کنندگی فوری دارد و به‌عنوان فضاهای تفریحی نیز عمل می‌کند.
بر اساس پژوهش‌های جهانی، مؤثرترین مداخلات سبزآبی قادر هستند دمای هوا را در اروپا تا ۱۸.۹ درجه سانتیگراد و در آسیا تا ۱۷.۷ درجه سانتیگراد کاهش دهند. نوآوری‌های خاکستری همچون سقف‌ها و معابر خنک نیز کاهش دما تا چهار درجه سانتیگراد را امکان‌پذیر می‌کنند. رویکرد ترکیبی این زیرساخت‌ها در محله‌هایی با پوشش گیاهی بالا، اختلاف دمای ۱۱ درجه‌ای بین مناطق گرم و خنک ایجاد می‌کند، همان‌طور که در شهرهای بمبئی و مونتری مشاهده شده است. زیرساخت‌های مقاوم در برابر گرما به بهبود عدالت اجتماعی کمک می‌کنند، چرا که جمعیت‌های آسیب‌پذیر ساکن مناطق کم‌درخت و پرمصرف انرژی بیشتر از این راهکارها بهره‌مند می‌شوند.
این اقدامات علاوه بر خنک‌سازی، مزایای دیگری همچون زیباسازی شهری، بهبود کیفیت هوا، افزایش تنوع زیستی، مدیریت رواناب و ارتقای زیست‌پذیری شهری دارند. اجرای این راهکارها نیازمند سرمایه‌گذاری، هماهنگی بین بخش‌های مختلف و برنامه‌ریزی بلندمدت است. اثربخشی هر راهکار به شرایط اقلیمی، شکل و مقیاس شهر بستگی دارد.
فناوری‌های هوشمند و رویکردهای داده‌محور
شهرهای امروزی به‌طور فزاینده‌ای از فناوری‌های هوشمند و راهبردهای داده‌محور برای شناسایی، نظارت و کاهش گرمای شهری استفاده می‌کنند. این راهکارها ترکیبی از مواد و مصالح پیشرفته، شبکه‌های حسگر، هوش مصنوعی و سیستم‌های کنترل مرکزی آب‌وهوا هستند تا محیط‌های شهری تاب‌آورتر، قابل سکونت‌تر و عادلانه‌تری ایجاد کنند.
شهرها حسگرهای دما و تجهیزات اینترنت اشیا و نظارت لحظه‌ای را روی ساختمان‌ها، تیرهای چراغ و معابر نصب می‌کنند تا داده‌های دمای محلی، رطوبت و کیفیت هوا را جمع‌آوری کنند. داده‌های لحظه‌ای، شناسایی دقیق جزایر گرمایی شهری را ممکن می‌سازند. هوش مصنوعی و یادگیری ماشین داده‌ها را پردازش می‌کنند تا موج‌های گرما را پیش‌بینی و پاسخ‌های شهری همچون فعال‌سازی مراکز خنک‌کننده یا هشدارهای گرما را تنظیم کنند.
شهرهایی همچون تورنتو و مادرید از حسگرهای دما و داده‌های جی‌آی‌اس برای ایجاد نقشه‌های حرارتی لحظه‌ای و شاخص‌های آسیب‌پذیری استفاده می‌کنند و نقشه مراکز خنک‌کننده را به‌صورت آنلاین منتشر می‌کنند. این ابزارها به شناسایی نقاط بحرانی و اولویت‌دهی منابع برای جمعیت‌های پرخطر کمک می‌کند.
سیستم‌های کنترل هوشمند آب‌وهوا از شبکه‌های لوله‌کشی عایق‌بندی‌شده و ذخیره‌سازی انرژی حرارتی استفاده می‌کنند تا گرمایش و سرمایش را به‌صورت کارآمد بین ساختمان‌ها توزیع کنند. ادغام این سیستم‌ها با پمپ‌های حرارتی و منابع انرژی تجدیدپذیر، بهره‌وری و پایداری را افزایش می‌دهد. ایجاد پناهگاه‌های اقلیمی در دسترس که دمای مطلوبی دارند و امکاناتی همچون آب و استراحتگاه ارائه می‌دهند، به‌ویژه برای گروه‌های آسیب‌پذیر در رویدادهای گرمایی شدید، آسایش حیاتی فراهم می‌کند.
مدیریت هوشمند ساختمان با سیستم‌های مجهز به اینترنت اشیا، مصرف انرژی را به‌صورت لحظه‌ای بهینه‌سازی می‌کند و با تنظیم سرمایش بر اساس حضور افراد، شرایط آب‌وهوا و داده‌های حسگرها، فشار بر شبکه‌های برق و انتشار گازهای گلخانه‌ای را کاهش می‌دهد.
برنامه‌ریزی شهری داده‌محور همچون استراتژی‌های جنگل شهری با تحلیل داده‌ها، مکان‌یابی درختان، مسیرهای سبز و سازه‌های سایه‌انداز را برای حداکثر بهره‌وری خنک‌کنندگی هدایت می‌کند. این روش در شهرهایی همچون ملبورن و مدلین انجام شده و نتایج چشمگیری مشاهده شده است. ابزارهای دیجیتال، روش‌های کاهش دما و خنک‌سازی را هدایت می‌کنند و مسیرهای خنک برای تردد عابران و دوچرخه‌سواران را در مناطق با تردد بالا گسترش می‌دهند.
اپلیکیشن‌های موبایل و هشدارهای دیجیتال همچون اکسترما گلوبال، اطلاعات لحظه‌ای درباره خطرات گرما، راهنمایی‌های مربوط به خنک‌ماندن و مسیریابی به نقاط سایه، پناهگاه‌های اقلیمی و مراکز توزیع آب نزدیک را ارائه می‌دهند و این امکان را به ساکنان می‌دهند که در طول موج‌های گرما، تصمیم‌گیری آگاهانه‌ای داشته باشند.
راهکارهای شخصی و شغلی
پوشیدنی‌های نوآورانه از جمله جلیقه‌های خنک‌کننده و دستگاه‌های پوشیدنی نظارت بر دما، به افراد به‌ویژه کارگران فضای باز کمک می‌کنند تا دمای بدن خود را مدیریت و از بیماری‌های ناشی از گرما جلوگیری کنند. استفاده از پارچه‌های سبک، کلاه‌های لبه‌دار و نوشیدن منظم آب و الکترولیت‌ها از راهکارهای ضروری برای ایمنی در برابر گرما هستند.
افزایش آگاهی درباره خطرات گرما، ارائه راهنمایی‌های عملی و دسترسی به پناهگاه‌های خنک‌کننده می‌تواند جان‌ها را نجات دهد و تاب‌آوری جامعه را تقویت کند.
به‌کارگیری رویکردی جامع و هوشمندانه در طراحی و مدیریت شهری، به‌ویژه با استفاده از فناوری‌های نوین و راهکارهای مبتنی بر طبیعت، کلید مقابله با چالش‌های گرمایی پیش رو خواهد بود. با توجه به پیش‌بینی افزایش ۵۰ درصدی مرگ‌ومیر ناشی از گرما تا سال ۲۰۵۰، اجرای این راهکارها نه‌تنها یک انتخاب، بلکه ضرورتی اجتناب‌ناپذیر برای شهرهای پایدار محسوب می‌شود.
موفقیت این راهکارها مستلزم طراحی منعطف و متناسب با شرایط اقلیمی هر منطقه است. انتخاب مواد با ضریب بازتاب بالا، ادغام راهروهای باد با پوشش گیاهی و اولویت‌دهی به زیرساخت‌های ترکیبی، کلید دستیابی به حداکثر اثربخشی هستند. این اقدامات نه‌تنها تاب‌آوری شهری را افزایش می‌دهند، بلکه گامی اساسی در جهت عدالت محیطی و سلامت عمومی به شمار می‌روند. پیاده‌سازی این راهکارها نیازمند برنامه‌ریزی بلندمدت، سرمایه‌گذاری هدفمند و مشارکت همه‌جانبه نهادهای دولتی و جوامع محلی است تا بتوان به شهری خنک‌تر، سالم‌تر و پایدارتر دست یافت.