MORICHI: מאגר נתונים לחקר התחממות עירונית במהלך גל חום קיצוני באקלים יבשתי-לחותי עם קיץ חם

למה ערים חמות חשובות לחיי היומיום

בעולם כולו, התושבים בערים חווים קיצים חמים יותר, ולא רק בגלל שינוי האקלים. רחובות, מדרכות ובניינים סופגים שמש ביום ומשחררים חום לאט בלילה, והופכים שכונות לאזורי חימום ממושכים. החום הנוסף הזה, בצירוף גלי חום, יכול להעמיס על רשתות החשמל, להפוך בתים לבלתי נוחים ולסכן בריאות — במיוחד של תושבים פגיעים. עם זאת, מדענים לעתים קרובות חסרים מדידות מפורטות ברמת הרחוב שמראות כיצד החום הזה מצטבר והיכן הוא החזק ביותר. המאמר הזה מציג את MORICHI, מאגר נתונים פתוח חדש מפיטסבורג שמצלם גם מזג אוויר וגם "תמונות חום" אינפרא-אדומות של רחוב במהלך אירוע חום קיצוני אמיתי, ומעניק לחוקרים — ובסופו של דבר גם לתוכניות עירוניות ולציבור — כלים חדשים להבין ולהפחית חום עירוני מסוכן.

איך רחוב אחד מספר סיפור גדול יותר

המחקר מתמקד בקניון רחוב טיפוסי בקמפוס של אוניברסיטת קרנגי מלון בפיטסבורג. שני בניינים בגובה בינוני מקיפים כביש עם מדרכות, עצים ודשא, ויוצרים תצורה שדומה במידה רבה לחלק גדול מהרקמה המגורים של העיר. פיטסבורג נמצאת באקלים יבשתי-לחותי עם קיץ חם, סוג אקלים המשותף לאזורים רבים בצפון-מזרח ארצות הברית, לחלקים מאירופה ולמזרח אסיה. עד כה היו מעט מאוד נתונים מפורטים על חום עבור אקלימים כאלה, אף על פי שמצפים להם גלי חום תכופים וארוכים יותר. באמצעות הציוד המדידה בקפידה ברחוב המייצג הזה, החוקרים יצרו מעבדה מקומית שלמסקנותיה ניתן להרחיב לערים אחרות בעלות מזג אוויר וצורת עיר דומים.

צפייה במזג האוויר מנקודת מבט של הולך רגל

הותקנו ארבע תחנות מזג אוויר קומפקטיות בגובה שני מטרים מעל הקרקע — בערך בגובה ראש של אדם — שתיים באזור גינה ושניים בקניון הרחוב. במשך כמעט חודשיים בקיץ 2024 הן רישמו כל חמש דקות טמפרטורת אוויר, לחות, רוח, גשם ומדדי נוחות. תקופה זו כללה גל חום עז שעמדי הטמפרטורות בצהריים הגיעו לכ-36 מעלות צלזיוס ולילות חמים סביב 24 מעלות. מכיוון שהמדידות נעשו במקום שבו אנשים אכן הולכים ויושבים, הן משקפות את התנאים שהולכי רגל ועובדי חוץ ירגישו, ולא ממוצעים מואפים ממגדלי גג גבוהים או משדות תעופה מרוחקים.

מדידת טמפרטורת העיר פיקסל אחר פיקסל

כדי לראות כיצד משטחים שונים — כביש, מדרכות, קירות לבנים, חזיתות זכוכית, עצים ואפילו תחנת קירור גגית — מתחממים ומתקררים, הצוות הרכיב מצלמת תרמית אינפרה-אדומה גבוהה על בניין בקרבה. המצלמה הביטה על קניון הרחוב וצילמה תמונת חום כל שנייה, והניבה מאות אלפי פריימים במהלך הקמפיין. כל פיקסל בתמונות אלה מקביל לתיחום קטן על פני השטח עם טמפרטורה נראית משלו. חיישן מגע מוגן בקפידה על המדרכה סיפק "נקודת אמת" שאיפשרה לחוקרים לכייל את המצלמה, ולהשאיר שגיאות בטמפרטורת פני השטח בסביבות 1.7 מעלות צלזיוס. בדיקות אתיות ומיקום תצפית מרוחק הבטיחו שאנשים שמופיעים בתמונות לא יוכלו להיזוהות.

הפיכת מדידות גולמיות למשאב משותף

מאגר MORICHI שנוצר מסתכם ביותר מטראבייט אחד של מידע וזמין בחופשיות ברישיון פתוח במאגר נתוני מחקר בינלאומי. רשומות מזג האוויר מאוחסנות בקבצי טבלאות פשוטים, בעוד שהתמונות התרמיות נשמרות ברצפים מיוחדים ששומרים על פרטים רדיומטריים מלאים ותזמון. ספריית תוכנה ייעודית בפייתון מסייעת למשתמשים לסנכרן את חותמות הזמן השונות, לחלץ סדרות טמפרטורה למשSurfaces ספציפיים ולעבד את התמונות בלי צורך בכלים קנייניים. המחברים בדקו את איכות הנתונים, והראו כי הן מדידות מזג האוויר והן תמונות האינפרה-אדום יציבות לאורך זמן ומכילות רעש מועט מאוד, גם בימים החמים ביותר ובשעות הלילה.

מה המשמעות עבור ערים קרירות ובטוחות יותר

בהיבט מעשי, MORICHI נותן למדענים, מהנדסים ומתכננים סרט מפורט של איך חום מצטבר ונע ברחוב עירוני אמיתי במהלך אירוע חום קיצוני. בעזרתו הם יכולים לבדוק האם מודלים ממוחשבים של אקלים עירוני מתנהגים באופן ריאליסטי, או לאמן שיטות חדשות מונעות-נתונים לחיזוי אזורים חמים. הם יכולים להשוות בין כוח הקירור של עצים ודשאים לבין אפקט החימום של אספלט, תנועה ופסולת חום ממכונות על גגות. התובנות מהמאגר הזה יכולות לסייע לערים באקלימים דומים לתכנן רחובות, מבנים ומרחבים ירוקים שיהיו נוחים יותר במהלך גלי חום, ולהפוך את החיים העירוניים לבטוחים ועמידים יותר ככל שהכדור הארץ מתחמם.

ציטוט: Martin, M., Garcia-Sanchez, C., Stoter, J. et al. MORICHI: a Dataset to Study Urban Overheating during Extreme Heat in a Hot-Summer Humid Continental Climate. Sci Data 13, 404 (2026). https://doi.org/10.1038/s41597-026-06763-w

מילות מפתח: חימום עירוני, גלי חום, הדמיית תרמית, נתוני מיקרו-אקלימט, פיטסבורג