تكنولوجيا جديدة لمواجهة حرارة المدن الحضرية

تأثير التغير المناخي على المناطق الحضرية

يؤثر التغير المناخي على المناطق الحضرية بشكل خاص، والمدن ذات الكثافة السكانية العالية هي الأكثر معاناة.

الجزر الحرارية في المدن

ويعني تأثير الجزر الحرارية في المناطق الحضرية أن درجات الحرارة في المدن يمكن أن تكون أعلى بعدة درجات من المناطق الريفية القريبة. ويرجع ذلك إلى أن مواد مثل الخرسانة والأسفلت تمتص الحرارة وتشع منها. كما أن المركبات ووحدات تكييف الهواء تطرد الحرارة، وتمنع المباني الشاهقة تدفق الرياح.

جهود التبريد في المدن الكبرى

يحاول المسؤولون في جميع أنحاء العالم تبريد المدن. في شيكاغو، التي لديها تاريخ من موجات الحر القاتلة، تمت تغطية أكثر من 500 سطح بالنباتات، التي تطلق بخار الماء المبرد وتعمل كعازل طبيعي للمبنى. وقامت لوس أنجلوس، التي لديها شبكة واسعة من الطرق السريعة، بطلاء بعض طرقها بـ مادة عاكسة للشمس.

تحديات جمع بيانات درجات الحرارة

ولكن المعلومات المفصلة عن درجات الحرارة في المناطق الحضرية نادرة. وقد اتضح ذلك لرائد الأعمال جاي صادق بعد فترة وجيزة من تأسيسه شركة ناشئة في أبو ظبي لتعديل الأسفلت لامتصاص حرارة أقل، عندما شجعه عميل محتمل على تحديد أكثر المناطق حرارة في المدينة، حيث ستكون المادة أكثر فائدة.

لم يتمكن صادق من العثور على مستوى البيانات الدقيقة التي يحتاجها، لذلك بدأ العمل على تسخير المعلومات بنفسه. واليوم، تركز شركته FortyGuard على الاستفادة من البيانات وتكنولوجيا الذكاء الاصطناعي (AI) لتوفير رؤية مفصلة لديناميكيات درجات الحرارة في المناطق الحضرية.

وهو يأمل أن يمكّن المخططين الحضريين وكبار مسؤولي الحرارة والشركات والمطورين العقاريين من اتخاذ قرارات قائمة على البيانات، وأن يتمكن السكان من تخطيط حياتهم بشكل أفضل.

أثر الحرارة على الصحة العامة

يمكن أن تتسبب الحرارة الشديدة في الإصابة بالأمراض والوفيات المرتبطة بالحرارة، لا سيما بالنسبة للفئات الضعيفة مثل الأطفال الصغار وكبار السن. ازدادت الوفيات المرتبطة بالحرارة على مستوى العالم (https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/climate-change-heat-and-health) للأشخاص الذين تبلغ أعمارهم 65 عامًا فأكثر بنسبة 85% تقريبًا بين عامي 2017 و 2021.

مع انتقال مليارات الأشخاص إلى المناطق الحضرية في العقود القادمة، قد يتعرض ما بين نصف وثلاثة أرباع سكان العالم للحرارة الشديدة والرطوبة المهددة للحياة بحلول عام 2100، وفقًا لـ الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ التابعة للأمم المتحدة.

Loading image...

صعوبة قياس درجات الحرارة بدقة

كما أن ارتفاع درجات الحرارة يجعل من الصعب النوم ليلاً، ويصعب أن تكون منتجًا أثناء النهار، خاصة بالنسبة للعاملين في الهواء الطلق.

على الرغم من أن الحرارة في المناطق الحضرية تكتسب المزيد من الاهتمام، إلا أن معظم محطات الطقس لم يتم إنشاؤها لمعالجة هذه المشكلة على وجه التحديد، وغالبًا ما تكون موجودة في المطار أو على قمة التلال - وهي مناطق لا تمثل درجة الحرارة على رصيف المدينة.

يقول جيمس فوغت، الأستاذ في قسم الجغرافيا والبيئة في جامعة ويسترن أونتاريو، وهو خبير في علم المناخ الحضري: "تاريخيًا، كانت معظم وكالات الأرصاد الجوية مكلفة بمراقبة الطقس على نطاقات أكبر من المدن".

يمكن أن تغطي الأقمار الصناعية التي تقيس درجة حرارة السطح مناطق واسعة ولكن لا يمكنها توفير معلومات مفصلة عن المناطق الساخنة في الأحياء. ويمكن للأشجار والمباني العالية أن تحجب الأقمار الصناعية عن تسجيل درجات الحرارة على مستوى الأرض. يقول فوغت: "إنها لا ترى الظل تحتها".

وقد بدأت بعض المدن في جمع المعلومات باستخدام أجهزة استشعار مثبتة على أضواء الشوارع أو الحافلات، ونشرت مدن أخرى، بما في ذلك هونغ كونغ، شبكات أرصاد جوية حضرية كثيفة. يقول تشاو رين، وهو أستاذ مشارك في الهندسة المعمارية في جامعة هونغ كونغ، ومتخصص في علم المناخ التطبيقي والتصميم المناخي: "لكن ليس لدى العديد من المدن مثل هذه الشبكة الكثيفة للقياس".

تقنية FortyGuard لمراقبة الحرارة الحضرية

تجمع شركة FortyGuard، التي تضم اليوم 16 موظفًا ومكاتب في أبو ظبي وسان خوسيه، كاليفورنيا، 32 مليار نقطة بيانات يوميًا من مزودي الطرف الثالث، لكن صادق يقول إنه لا يستطيع الكشف عن الكثير عن مصادرها، نظرًا للمنافسة في السوق.

استخدام الذكاء الاصطناعي في تحليل البيانات

ثم يستخدم الذكاء الاصطناعي لإنتاج نماذج تأخذ في الاعتبار المتغيرات التي تؤثر على كيفية الشعور بدرجات الحرارة - بما في ذلك ارتفاع المدينة والغطاء النباتي والمسطحات المائية والظروف الجوية، مثل الغطاء السحابي، لإعطاء رؤية أكمل لديناميكيات درجات الحرارة المحلية، كما يقول. ويضيف صادق: "يتجاوز نهجنا قياس درجة حرارة الهواء في نقطة زمنية محددة".

وتتعلق بعض المعلومات الأكثر قوة لدى الشركة بمدن أمريكية معينة، مما يسمح لها بنمذجة درجة الحرارة في المناطق الحضرية لكل 10 أمتار مربعة بدقة 89%، وفقًا لصادق.

خدمات FortyGuard الاستشارية

تقدم FortyGuard خدمات استشارية، وقد عملت مع عملاء مثل مدينة مصدر، وهي "مدينة مستدامة" تجريبية في الإمارات العربية المتحدة، لمساعدتها في تحديد النقاط الساخنة للحرارة لإضافة الأشجار والميزات المائية.

دمج التقنية في المنصات الحالية

ولكن الشركة الناشئة، التي "توشك على الانتهاء من جولة تمويل كبيرة"، تهدف إلى وضع نفسها كشركة تكنولوجية، كما يقول صادق. ويأمل أن تدمج تقنيتها في المنصات القائمة، مثل منصة العقارات أو الخرائط. ويقول إن ذلك يمكن أن يمكّن مشتري المنازل من معرفة الحي الأقل حرارة في المدينة، أو العدائين من تحديد أفضل طريق للجري في الصباح.

وقد بدأت المنصات التكنولوجية بالفعل في دمج المعلومات المتعلقة بالمناخ من مقدمي الخدمات الآخرين. في أواخر سبتمبر الماضي، أعلن موقع Zillow الأمريكي للعقارات في الولايات المتحدة أن قوائم العقارات الخاصة به ستعرض معلومات مثل مخاطر حرائق الغابات وجودة الهواء والحرارة.

مبادرات أخرى لمواجهة الحرارة الحضرية

ويقوم آخرون بتطبيق الذكاء الاصطناعي على قضايا الحرارة في المناطق الحضرية. في سبتمبر، أعلنت شركة جوجل عن أداة جديدة لمقاومة الحرارة، والتي تطبق الذكاء الاصطناعي على الصور الجوية وصور الأقمار الصناعية لمساعدة المدن على التعامل مع الحرارة الشديدة.

قال فوغت ورين إنه من الصعب التعليق على ذكاء الذكاء الحراري الحضري الخاص بـ FortyGuard دون معرفة المزيد عن مصادر البيانات وطرق التحقق من صحتها وتقنياتها. يقول فوغت: "العنصر الأساسي هو كيف يتم تدريب هذا الذكاء الاصطناعي وعلى ماذا".

ويضيف: "لكن هناك بالتأكيد حاجة وطلب على درجات حرارة عالية الدقة المكانية في البيئات الحضرية".

استخدام المعلومات الحرارية في التخطيط الحضري

يقول رين إن الأهم في معلومات الحرارة الحضرية هو كيفية استخدامها. بينما يتزايد الاهتمام بالحرارة في المناطق الحضرية، فإن بعض الأماكن تعمل بشكل أفضل من غيرها في معالجة هذه المشكلة، من خلال تثقيف السكان حول هذه المشكلة، أو إنشاء أنظمة إنذار، أو دمج اعتبارات التخفيف من حدة المشكلة في قوانين البناء أو تخطيط المدن.

"السؤال هو في الحقيقة من سيكون المستخدم النهائي لبياناتك، ومن سيضع معلومات الحرارة الحضرية هذه في ممارساته؟