آموزشیاخبار اجتماعیاخبار محیط زیست

عامل اصلی گرمای بی‌سابقه شهرهای بزرگ؛ آیا خودمان تابستان را طولانی می‌کنیم؟

به گزارش ابرامباد، با اینکه بر اساس تقویم نجومی، با ورود به نیمه دوم مرداد و نزدیک شدن به شهریور، می‌بایست شاهد کاهش تدریجی طول روز و ملایم‌تر شدن زاویه تابش خورشید باشیم، اما واقعیت امر کاملاً متفاوت است.در حال حاضر، همچنان روزهای بسیار گرمی را سپری می‌کنیم که بسیاری را به تعجب واداشته است.

این پدیده که در نگاه اول شاید عجیب به نظر برسد، در علم هواشناسی و فیزیک شهری با نام «تأخیر فصلی» شناخته می‌شود. اما وقتی این تأخیر با عوامل محیطی دیگری چون توسعه روزافزون شهرها و الگوهای نادرست مصرف انرژی در هم می‌آمیزد، نتیجه‌ای جز گرمای طاقت‌فرسا به بار نمی‌آورد که به نظر می‌رسد به این زودی‌ها دست از سر ما برنخواهد داشت.

چرا پس از انقلاب تابستانی، گرما همچنان پابرجاست؟

بسیاری تصور می‌کنند که اوج گرمای سال باید در اول تیرماه (انقلاب تابستانی) باشد؛ چرا که در این زمان، زمین بیشترین میزان تابش مستقیم خورشید را دریافت می‌کند. اما سیستم‌های پیچیده جو و اقیانوس‌ها از این قاعده ساده پیروی نمی‌کنند و علت اصلی این امر پدیده‌ای به نام «تأخیر فصلی» است.

زمین، به ویژه توده‌های خشکی و پهنه‌های اقیانوسی، دارای ظرفیت گرمایی بسیار بالایی هستند. درست همان‌طور که پس از خاموش کردن شعله اجاق، کتری آب بلافاصله سرد نمی‌شود و مدتی طول می‌کشد تا حرارت ذخیره‌شده را از دست بدهد، اتمسفر و آب‌های کره زمین نیز برای جذب و سپس آزاد کردن انرژی خورشیدی به زمان نیاز دارند. در واقع، در طول ماه‌های تیر و مرداد، سیاره ما همچنان در حال جذب انرژی خورشیدی بیشتری نسبت به آنچه بازتاب می‌دهد، است.

این انباشت تدریجی انرژی باعث می‌شود که اوج دما با چند هفته تأخیر نسبت به حداکثر تابش خورشید رخ دهد. از همین رو، ماه شهریور در بسیاری از نقاط جهان، ادامه‌دهنده مسیر گرمای مردادماه است که حالا به دلیل اینرسی حرارتی زمین، به نقطه اشباع خود رسیده است.

دره‌های بتنی؛ چرا شهرها در شب خنک نمی‌شوند؟

معمولاً حتی در گرم‌ترین ایام سال، با غروب آفتاب در مناطق روستایی یا ییلاقی شاهد افت محسوس دما و هوایی دلپذیرتر هستیم، اما در کلان‌شهرها چنین تجربه‌ای کمتر رخ می‌دهد. دلیل اصلی این تفاوت، پدیده‌ای است که به «جزیره گرمایی شهری» معروف است.

ساختمان‌های سر به فلک کشیده، آسفالت خیابان‌ها و سطوح بتنی، برخلاف پوشش گیاهی و خاک، توانایی بالایی در جذب حرارت خورشید دارند و بخش اعظم تابش روزانه را به گرما تبدیل می‌کنند. اما با غروب خورشید، این سطوح همچون یک رادیاتور عظیم، گرمای ذخیره‌شده در طول روز را به تدریج در طول شب به محیط اطراف بازمی‌گردانند و مانع از خنک شدن هوا می‌شوند.

عامل اصلی گرمای بی‌سابقه شهرهای بزرگ؛ آیا خودمان تابستان را طولانی می‌کنیم؟

علاوه بر این، تمرکز و تراکم ساختمان‌های بلند در شهرها، پدیده‌ای به نام «دره شهری» را به وجود می‌آورد. این آرایش خاص، «ضریب دید آسمان» را کاهش می‌دهد. به بیان ساده‌تر، سازه‌های مرتفع مانع از این می‌شوند که گرمای زمین در طول شب به سمت آسمان خنک‌تر حرکت کند (فرایند تابش مادون‌قرمز به فضا) و در نتیجه گرما در لایه‌های پایین‌تر جو و بین ساختمان‌ها محبوس می‌ماند. همین امر توضیح می‌دهد که چرا حتی در روزهای پایانی تابستان نیز دمای شبانه تهران یا سایر کلان‌شهرها با مناطق حومه آن، تفاوت چشمگیری دارد.

تله حرارتی مدرن؛ نقش معکوس کولرهای گازی

یکی از بحث‌برانگیزترین عوامل مؤثر بر گرمای غیرعادی در شهرها، تغییر در شیوه خنک‌سازی و استفاده گسترده از سیستم‌های تهویه مطبوع (کولرهای گازی) است. از منظر ترمودینامیک، کولرهای گازی سرما تولید نمی‌کنند، بلکه تنها گرما را از یک مکان به مکان دیگر منتقل می‌کنند.

یک کولر گازی با بهره‌گیری از چرخه تبرید، حرارت داخل ساختمان را جذب کرده و با مصرف انرژی الکتریکی، آن را به بیرون از ساختمان، یعنی به کوچه و خیابان پمپاژ می‌کند. طبق قانون دوم ترمودینامیک، این فرایند همواره با تولید مقداری گرمای اتلافی همراه است. تصور کنید در یک خیابان پرتراکم، صدها کولر گازی به طور هم‌زمان در حال کار باشند؛ عملاً حجم بسیار زیادی از حرارت مصنوعی به هوای اطراف تزریق می‌شود.

عامل اصلی گرمای بی‌سابقه شهرهای بزرگ؛ آیا خودمان تابستان را طولانی می‌کنیم؟

در پژوهش‌هایی که در خصوص گرمای انسان‌ساز (گرمای تولید شده توسط فعالیت‌های انسانی) انجام شده، اشاره شده است که در کلان‌شهرهای پرجمعیت، دفع حرارت ناشی از سیستم‌های تهویه مطبوع می‌تواند دمای هوای خیابان‌ها را بین ۱ تا ۳ درجه سانتی‌گراد افزایش دهد. همین مسئله باعث می‌شود که کولرهای گازی برای خنک کردن فضای داخلی، با فشار بیشتری کار کنند، برق بیشتری مصرف نمایند و در نهایت گرمای بیشتری را به بیرون منتقل کنند؛ چرخه‌ای معیوب و خود تقویت‌کننده که گرمای تابستان را برای شهرنشینان به کابوسی بی‌پایان تبدیل کرده است.

آیا از این وضعیت گریزی هست؟

گرمای کنونی که در اواخر مرداد تجربه می‌کنیم، ترکیبی از یک پدیده طبیعی (اینرسی حرارتی زمین) و یک معضل شهری برنامه‌ریزی‌نشده (جزایر گرمایی و دفع بی‌رویه حرارت کولرها) است. برای رهایی از این وضعیت، بازگشت به اصول معماری متناسب با اقلیم، افزایش سطوح نفوذپذیر و گسترش فضاهای سبز (به منظور افزایش تبخیر و تعرق) و استفاده از فناوری‌های نوین خنک‌سازی با حداقل دفع حرارت، تنها راه‌حل‌های بلندمدت برای مقابله با تابستان‌های همیشه داغ هستند؛ این در حالی است که عامل گرمایش جهانی، که خود موجب افزایش امواج گرما در فصول گرم سال‌های اخیر شده است، نیز باید در نظر گرفته شود.

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا