Characterising Surface Urban Heat Island in Ibadan, Nigeria: Hot- Spot Clustering and Relationships With Vegetation and Land Cover
تُوصّف هذه الدراسة ظاهرة الجزيرة الحرارية الحضرية السطحية في مدينة إبادان بنيجيريا، باستخدام بيانات لاندسات لعام 2025 للكشف عن شدة حرارية تبلغ 5.04 درجة مئوية بين المركز الحضري والمحيط الريفي، مدفوعة بارتباط سلبي قوي بين درجة حرارة سطح الأرض والغطاء النباتي، وتحدد تكتلات حرارية كبيرة فوق المناطق العمرانية لتوجيه استراتيجيات التخطيط الحضري والتشجير المستهدفة.
البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
في المدن حول العالم، غالباً ما تبدو الأرض أكثر سخونة من المناطق الريفية المحيطة بها. يحدث هذا لأن المناظر الطبيعية، بما تحتويه من تربة ونباتات، تتفاعل مع ضوء الشمس بشكل مختلف عن الخرسانة والأسفلت والأسطح التي تغطي المدن. فالنباتات تبرد الهواء عن طريق إطلاق الرطوبة، بينما تمتص المباني والطرق طاقة الشمس وتحتفظ بها، ثم تعيد إشعاع الحرارة إلى البيئة المحيطة. وعندما تنمو المدينة بسرعة، مستبدلةً المساحات الخضراء بأسطح صلبة، يتغير المناخ المحلي، مما يخلق جيباً من الدفء يُعرف باسم "جزيرة الحرارة الحضرية السطحية". ولا يقتصر الأمر على درجة حرارة الهواء التي يشعر بها الناس في زاوية شارع ما، بل يتعلق بدرجة حرارة الأرض نفسها، والتي يمكن قياسها من الفضاء. إن فهم أين تتشكل هذه البقع الساخنة وكيف ترتبط بفقدان الغطاء النباتي أمر بالغ الأهمية لمخططي المدن الذين يحاولون الحفاظ على برودة وراحة المجتمعات مع توسع المناطق الحضرية.
قام فريق من الباحثين بمهمة لرسم خريطة لهذه الظاهرة في مدينة إبادان، وهي واحدة من أكبر المدن في غرب أفريقيا. أرادوا معرفة كيفية توزيع حرارة المدينة بدقة، وكيف ترتبط بالخضرة المتبقية، وأين تقع أكثر جيوب الحرارة شدة. وباستخدام صور الأقمار الصناعية الملتقطة خلال موسم الجفاف لعام 2025، أنشأوا خريطة حرارية مفصلة للمدينة ومحيطها الريفي. ركزت الدراسة على درجة حرارة سطح الأرض، وهو قياس يكشف عن كيفية تسخين المواد المختلفة تحت أشعة الشمس. ومن خلال مقارنة مركز المدينة بالحلقة الريفية المحيطة بها، وجد الباحثون فرقاً واضحاً وكبيراً؛ حيث بلغ متوسط درجة الحرارة عبر منطقة الدراسة بأكملها 35.03 درجة مئوية، لكن مركز المدينة كان أكثر سخونة بكثير، بمتوسط 39.77 درجة مئوية، بينما بلغ متوسط المناطق الريفية 34.73 درجة مئوية. وقد خلق هذا تأثير جزيرة حرارية حيث كان قلب المنطقة الحضرية أدفأ بمقدار 5.04 درجات مئوية من الريف.
اكتشف الباحثون أن الحرارة لم تكن موزعة بالتساوي عبر المدينة، بل شكلت قبة مركزة فوق المركز العمراني، حيث وصلت درجات الحرارة إلى ذروتها بالقرب من 42 درجة مئوية وما فوق في المناطق الأكثر كثافة. ومع الابتعاد عن مركز المدينة باتجاه الحواف ذات الغطاء النباتي، انخفضت درجة حرارة الأرض تدريجياً. كما بحثت الدراسة في كيفية ارتباط كمية الحياة النباتية، المقاسة بمؤشر قياسي للخضرة، بالحرارة. وكان الارتباط قوياً للغاية: فكلما زادت كمية الغطاء النباتي، انخفضت درجة حرارة السطح بشكل حاد. وفي الواقع، فسر وجود النباتات حوالي 86 بالمائة من التباين في درجات الحرارة عبر المشهد الطبيعي. فمقابل كل زيادة صغيرة في الغطاء الأخضر، انخفضت درجة حرارة الأرض بنحو درجتين مئويتين. وكان هذات العلاقة متسقة للغاية لدرجة أن الباحثين استطاعوا التنبؤ بدرجة حرارة قطعة من الأرض بمجرد معرفة مقدار الغطاء النباتي الذي تحمله.
ولفهم أين تكون الحرارة أكثر خطورة، استخدم الفريق طريقة إحصائية لتحديد تجمعات درجات الحرارة المرتفعة بشكل غير عادي. ووجدوا أن البقع الساخنة الهامة غطت حوالي ربع منطقة الدراسة، مع تركز الحرارة الأكثر شدة في منطقة مركزية تبلغ مساحتها حوالي 345 كيلومتراً مربعاً. هذه المنطقة، التي تتوافق مع المركز العمراني الكثيف للمدينة، كانت كتلة متماسكة من الدفء الشديد بدلاً من كونها مجموعة متفرقة من البقع الساخنة. وفي المقابل، وُجدت المناطق الأبرد في المحيطات ذات الغطاء النباتي، حيث شغلت التجمعات الباردة الهامة المحيط الأخضر. كما قامت الدراسة أيضاً بتفكيك درجات الحرارة حسب نوع الأرض؛ فالمناطق المبنية، مثل الأحياء التي تضم منازل وطرق، كانت الأشد حرارة بمتوسط 39.35 درجة مئوية، وكانت الأراضي الجرداء أقل حرارة قليلاً بـ 38.12 درجة مئوية، بينما بلغ متوسط الغطاء النباتي 33.60 درجة مئوية، وكانت المسطحات المائية هي الأبرد بـ 31.76 درجة مئوية. وكان الفرق بين أحر المناطق المبنية وأبرد المناطق النباتية يقارب 6 درجات مئوية، وهي فجوة هائلة تسلط الضوء على التأثير الحراري لاستبدال الطبيعة بالخرسانة.
تقدم هذه النتائج صورة واضحة لكيفية إعادة تشكيل النمو الحضري لمناخ إبادان المحلي. وتؤكد الدراسة أن حرارة المدينة مدفوعة باستبدال الغطاء النباتي بأسطح غير منفذة، مما يخلق بصمة حرارية متميزة تكون في أقصى درجاتها في المركز وتبرد عند الأطراف. ويؤكد الباحثون أن هذه الحرارة ليست مجرد ارتفاع عام في درجة حرارة المدينة بأكملها، بل هي تركيز مكثف ومحدد فوق القلب العمراني. وتشير البيانات إلى أن زراعة الأشجار واستعادة الغطاء الأخضر في مركز المدينة يمكن أن يوفر تبريداً فورياً وكبيراً، مما قد يخفض درجات حرارة السطح بنحو درجتين مئويتين مقابل كل زيادة صغيرة في الخضرة. كما تشير الدراسة إلى أن الأراضي الجرداء والمكشوفة تقترب في حرارتها من المناطق المبنية، مما يعني أن ترك التربة دون غطاء قبل البناء هو أمر ضار بالمناخ المحلي تماماً مثل البناء عليها.
يخلص الباحثون إلى أن إدارة هذه الجزر الحرارية تتطلب إجراءات مستهدفة. وهم يوصون بتركيز جهود البنية التحتية الخضراء على المناطق المحددة كأكثر المناطق حرارة، بدلاً من توزيع الموارد بالتساوي عبر المدينة. كما أن حماية المسطحات المائية الحالية والغطاء النباتي في المناطق المحيطة بالمدن أمر بالغ الأهمية، حيث تعمل هذه المناطق كخزانات تبريد طبيعية. علاوة على ذلك، يجب أن تأخذ التطويرات الجديدة في الاعتبار استخدام مواد تعكس ضوء الشمس أو تخزن حرارة أقل لتقليل الحمل الحراري الإجمالي. ومن خلال استخدام خرائط الحرارة والغطاء النباتي هذه، يمكن لمخططي المدن اتخاذ قرارات مدروسة لحماية السكان من الحرارة الشديدة، وضمان ألا يأتي نمو إبادان على حساب مناخ صالح للعيش. وتعد هذه الدراسة بمثًا للنماذج لكيفية استخدام بيانات الأقمار الصناعية لتحويل قراءات درجات الحرارة المجردة إلى خطط ملموسة لمستقبل حضري أكثر برودة واستدامة.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.