Assessing Urban Heat Stress and Thermal Vulnerability in Colombo Using Remote Sensing and Spatial Statistics for Sustainable Urban Planning

في المدن حول العالم، غالباً ما يبدو الهواء أثقل وأكثر حرارة مما هو عليه في الأرياف المحيطة. هذه الظاهرة، المعروفة باسم تأثير الجزيرة الحرارية الحضرية، تحدث عندما تُستبدل المناظر الطبيعية مثل الغابات والأراضي الرطبة بالخرسانة والأسفلت والمباني. هذه الأسطح من صنع الإنسان تمتص طاقة الشمس وتحتفظ بها، ثم تطلق الحرارة ببطء حتى بعد غياب الشمس. وفي المناطق الاستوائية، حيث يكون الهواء مشبعاً بالفعل بالرطوبة، تصبح هذه الحرارة الإضافية خطيرة بشكل خاص؛ إذ تمنع الرطوبة العالية جسم الإنسان من تبريد نفسه عبر التعرق، مما يحول اليوم الدافئ إلى تجربة مرهقة جسدياً. بالنسبة لمخططي المدن ومسؤولي الصحة العامة، لم يعد فهم أين ولماذا تتشكل هذه الجيوب الحرارية مجرد تمرين أكاديمي، بل أصبح مسأ ever matter of survival (مسألة بقاء). ومع ازدياد كثافة المدن وارتفاع درجة حرارة المناخ، أصبحت القدرة على تحديد الأحياء الأكثر عرضة للخطر والمعالم المحددة التي تجعلها حارة أمراً ضرورياً لتصميم مساحات حضرية أكثر أماناً وقابلية للعيش.

لقد وجه فريق من الباحثين من جامعة موراتوا في سريلانكا اهتمامهم مؤخراً إلى كولومبو، العاصمة التجارية الصاخبة للبلاد، لرسم خريطة لهذه المخاطر غير المرئية. كولومبو مدينة التناقضات، حيث تجاور المناطق التجارية الكثيفة وممرات النقل المزدحمة القنوات والأراضي الرطبة والمناطق الساحلية. أراد الباحثون معرفة كيف يمتزج الهيكل المادي للمدينة مع الحرارة الناتجة عن النشاط البشري لخلق مناطق من الإجهاد الحراري الشديد. ركزوا على أسبوع محدد في مارس 2020، عندما شهدت المنطقة موجة حر شديدة. وبدلاً من الاعتماد على نوع واحد من البيانات، بنوا صورة شاملة من خلال دمج معلومات من أقمار صناعية تدور حول الأرض، وأنظمة رادار يمكنها الرؤية من خلال السحب، ونماذج لاستخدام الطاقة البشرية. كان هدفهم هو تجاوز مجرد قراءات درجات الحرارة البسيطة لفهم القصة الكاملة لكيفية شعور الناس بالحرارة في مدينة استوائية رطبة.

وللحصول على رؤية واضية للمشهد الحراري للمدينة، استخدم الفريق شبكة رقمية قسمت كولومبو إلى مربعات، يبلغ طول ضلع كل منها 500 متر. داخل كل مربع، جمعوا أنواعاً مختلفة من المعلومات. نظروا في درجة حرارة الأرض نفسها، والتي تقيسها الأقمار الصناعية التي ترصد الحرارة المنبعثة من السطح. كما حسبوا مقدار تغطية المباني والطرق للأرض مقابل تغطية المياه أو النباتات. والأهم من ذلك، أنهم لم يتوقفوا عند درجة حرارة السطح؛ فقد أدرجوا ثلاث طرق مختلفة لقياس مدى الحرارة التي سيشعر بها الشخص فعلياً، مع مراعاة الرطوبة الخانقة التي تميز المنطقة. كما رسموا خريطة لـ "التدفق الحراري البشني المنشأ"، وهو مصطلح تقني يشير إلى الحرارة المنبعثة مباشرة من الأنشطة البشرية، مثل السيارات المتوقفة في الزحام، والمصانع التي تعمل، ومكيفات الهواء التي تخرج الهواء الساخن إلى الشوارع. ومن خلال دمج كل هذه العوامل معاً، استطاعوا رؤية ليس فقط أين توجد الحرارة، بل لماذا توجد.

كشفت النتائج عن مدينة لا تتوزع فيها الحرارة بشكل متساوٍ، بل تتركز بكثافة في مناطق محددة. لم تكن المناطق ذات المستويات الأعلى من الإجهاد الحراري عشوائية؛ فقد تجمعت بكثافة في الأجزاء الوسطى والجنوبية من المدينة، حيث تصطف الشوارع بالمباني العالية وحركة المرور الكثيفة والنشاط الصناعي. في هذه المناطق الكثيفة، ارتفعت درجة حرارة الأرض لتصل إلى 37 درجة مئوية، بينما كان الإجهاد الحراري الذي يشعر به الشخص الواقف في الشارع أعلى بكثير بسبب الرطوبة. وجدت الدراسة نمطاً واضحاً: كلما زادت المباني والطرق المعبدة في الحي، وزاد استهلاك الطاقة فيه، أصبح أكثر حرارة. وعلى العكس من ذلك، عملت المناطق التي تحتوي على مياه، مثل القنوات والأراضي الرطبة في المدينة، كمبردات طبيعية، مما أبقى درجات الحرارة منخفضة بشكل ملحوظ. وأكد الباحثون أن الحرارة الناتجة عن النشاط البشري كانت محركاً رئيسياً لهذه المشكلة، حيث ظهرت أكثر البصمات الحرارية كثافة في الأماكن التي تتركز فيها أكبر أعداد البشر والآلات.

باستخدام أدوات إحصائية متقدمة، أثبت الباحثون أن هذه البؤر الساخنة لم تكن مجرد مصادفة. أظهرت البيانات أن درجات الحرارة المرتفعة والنشاط البثري المكثف مرتبطان بعلاقة مكانية وثيقة، مما يعني أنه إذا وجدت بؤرة ساخنة، فمن المؤكد تقريباً أن تجد نشاطاً بشرياً مكثفاً بجانبها مباشرة. وبالمثل، كان التأثير التبريدي للمياه ذا دلالة إحصائية؛ حيث أظهرت المناطق التي تحتوي على مزيد من المياه والرطوبة درجات حرارة أقل باستمرار. كما تحقق الباحثون من نتائجهم مقابل بيانات طقس مستقلة لضمان الدقة، وصمدت النتائج، مما أكد أن الأنماط التي رأوها كانت حقيقية وموثوقة. تشير الأبحاث إلى أنه في مدينة مثل كولومبو، لا يكفي مجرد زراعة بعض الأشجار هنا وهناك لحل المشكلة. بدلاً من ذلك، تشير النتائج إلى الحاجة إلى نهج أكثر استراتيجية في التخطيط الحضري. إن حماية الأراضي الرطبة والقنوات الموجودة أمر بالغ الأهمية، لأنها توفر نظام تبريد طبيعي لا يمكن استبداله بسهولة. علاوة على ذلك، يجب أن يأخذ التطوير الجديد في الاعتبار الحرارة الناتجة عن المباني وحركة المرور، ربما من خلال تصميم ممرات تهوية أوسع أو استخدام مواد تعكس ضوء الشمس بدلاً من امتصاصه.

في نهاية المطاف، توفر هذه الدراسة خارطة طريق لجعل المدن الاستوائية أكثر صموداً في مواجهة عالم دافئ. إنها توضح أن الحرارة التي يشعر بها الناس هي مزيج معقد من طاقة الشمس، والشكل المادي للمدينة، والحرارة التي نولدها نحن بأنفسنا. ومن خلال فهم هذه الروابط، يمكن لمخططي المدن اتخاذ قرارات تحمي السكان الأكثر عرضة للخطر. إن العمل المنجز في كولومبو يظهر أنه مع الأدوات الصحيحة، يمكننا رؤية الطبقات غير المرئية من الحرارة التي تشكل حياتنا اليومية واستخدام تلك المعرفة لبناء مدن ليست وظيفية فحسب، بل مريحة وآمنة حقاً للجميع.