تكشف مناطق الحواشي المتعددة العلاقة بين نمط درجة حرارة سطح الأرض ومؤشرات استخدام الأرض في قوانغتشو، الصين

لماذا تهم أنماط حرارة المدينة

في يوم صيفي حار، تبدو أجزاء من المدينة كأنها مقلاة ساخنة بينما تظل أخرى باردة بشكل مدهش. تبحث هذه الدراسة في سبب حدوث ذلك في قوانغتشو، مدينة كبرى في جنوب الصين. من خلال تتبُّع كيفية تسخين وتبريد الأرض عبر أنواع مختلفة من الأسطح — المباني، التربة العارية، الأراضي الزراعية، الغابات، والمسطحات المائية — يبيّن الباحثون كيف يعيد النمو الحضري تشكيل المناخ المحلي. يمكن أن تساعد نتائجهم مخططي المدن على تصميم أحياء أكثر خضرة وبرودة تكون أكثر راحة وصحة للعيش فيها.

قياس حرارة المدينة من الفضاء

استخدم الفريق أقمار Landsat لِـ "قياس حرارة" سطح أرض قوانغتشو في أربع سنوات بين 2013 و2022. تكشف هذه الصور مدى سخونة أو برودة الأرض، من مركز المدينة المزدحم إلى الضواحي والريف البعيد. لفهم الأنماط، رسم الباحثون 120 حلقة متحدة المركز، كل منها بعرض كيلومتر واحد، ممتدة من مركز المدينة. لكل حلقة حسبوا متوسط درجة حرارة سطح الأرض وعدداً من مؤشرات الصور البسيطة لغطاء الأرض: مدى خضرة المنطقة (الغطاء النباتي)، ومدى التحضر (المباني والمناطق المعبدة)، وكمية المسطحات المائية السطحية (أنهار، بحيرات، برك). سمح لهم ذلك برؤية كيف تتغير الحرارة مع المسافة من وسط المدينة ومع أنواع استخدام الأرض المختلفة.

نُذُر ساخنة وحواف باردة

تُظهر النتائج نمط "جزيرة الحرارة الحضرية" بوضوح. بشكل عام، تكون درجة حرارة سطح الأرض أعلى قرب مركز المدينة وتنخفض تدريجياً نحو الأطراف. في قوانغتشو، تتشكل المناطق الأكثر سخونة على شكل حزام على شكل حرف V يتركز أساساً في المناطق الحضرية الغربية والجنوبية، حيث تسود المباني الكثيفة والطرق والأسطح الصلبة الأخرى. توجد المناطق الأكثر برودة غالباً في الشمال الشرقي، حيث تكثر الغابات والأراضي الزراعية والمساحات المائية. عبر السنوات المدروسة، استحوذت المناطق ذات درجات الحرارة المتوسطة على الحصة الأكبر من المدينة، لكن نسبة المناطق ذات الحرارة العالية زادت من 2013 إلى 2019 قبل أن تستقر أو تنكمش قليلاً بحلول 2022.

كيف تشكّل الأسطح المختلفة الحرارة

لا تسخن كل أنواع غطاء الأرض بنفس الطريقة. عندما قسم الباحثون المدينة إلى أنواع واسعة — أرض عارية، أسطح غير منفذة مثل الخرسانة والأسفلت، المراعي، الأراضي الزراعية، الماء، والغابة — وجدوا ترتيباً واضحاً لدرجات الحرارة: كانت الأرض العارية الأكثر سخونة، تلتها الأسطح غير المنفذة، ثم المراعي والأراضي الزراعية، بينما كانت المياه والغابات الأبرد. وتدعم مؤشرات الصور البسيطة هذا الترتيب. حيثما يكون الغطاء النباتي كثيفاً، تميل درجة حرارة السطح إلى الانخفاض. وحيثما تتركز المباني والأسطح الصلبة، تميل الحرارة إلى الارتفاع. كما تُظهر المسطحات المائية تأثير تبريد قوي، لأن الماء يسخن ويبرد ببطء أكثر من الخرسانة أو التربة العارية ويمكنه نقل الحرارة إلى الأسفل والجوانب بدلاً من حبسها عند السطح.

المسافة والنمو وتغير الحرارة

بدمج نهج الحلقات القائم على المسافة مع مؤشرات غطاء الأرض، تُظهر الدراسة أن كلّاً من موقع أنواع الأرض وكيفية تغيرها مع الزمن يؤثران على حرارة المدينة. يزداد الغطاء النباتي مع الابتعاد عن مركز المدينة، بينما تصبح الأسطح المبنية أقل شيوعاً. يساعد ذلك على تفسير سبب برودة المناطق الخارجية. خلال فترة الدراسة، ازداد متوسط الفرق بين درجات حرارة السطح الحضرية والريفية، مما يعكس استمرار التوسع العمراني. وفي الوقت نفسه، يشير الانخفاض الطفيف في حصة المناطق شديدة الحرارة بعد 2019 إلى أن المساحات الخضراء أو المكونات المائية أو تدابير التخطيط الأخرى قد تكون قد خففت بالفعل بعضًا من أسوأ درجات الحرارة في أجزاء من قوانغتشو.

بناء مدن أبرد في المستقبل

بالنسبة للسكان العاديين، الرسالة بسيطة: حيث يوجد المزيد من الخرسانة والأرض العارية، يكون الجو أكثر حرارة؛ وحيث توجد الأشجار والحدائق والمزارع والمياه، يكون الجو أبرد. يقترح المؤلفون أن تستطيع قوانغتشو كبح الحرارة المفرطة من خلال إيلاء الأولوية للأسطح الخضراء، وشبكات ممرات التهوية التي تسمح بتدفق النسيم عبر الأحياء الكثيفة، وإنشاء أو استعادة الأراضي الرطبة والحدائق، خصوصاً ضمن نحو 40 كيلومتراً من مركز المدينة حيث تكون الحرارة في أقصى حدها. وبينما تشير الدراسة إلى أن خرائط استخدام الأرض الأفضل وقياسات حرارة أكثر دقة قد تُحسّن التحليلات المستقبلية، فإن استنتاجها العام واضح: يمكن للاختيارات المدروسة لكيفية استخدام الأرض أن تخفف بدرجة كبيرة من حرارة المدينة، محسنةً الراحة والمرونة مع استمرار التحضر.

الاستشهاد: Liu, Z., He, K., Ke, Z. et al. Multi-buffer zones reveal the relationship between spatial pattern of land surface temperature and land use indices in Guangzhou, China. Sci Rep 16, 14247 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44159-3

الكلمات المفتاحية: جزيرة الحرارة الحضرية, الاستشعار عن بُعد بالأقمار الصناعية, تغير استخدام الأرض, مناخ قوانغتشو, البنية الخضراء