אזורים מרובי-טבעות חושפים את הקשר בין התבנית המרחבית של טמפרטורת פני השטח לבין מדדי שימושי הקרקע בגואנגג'ואו, סין

מדוע דפוסי החום בעיר חשובים

ביום קיץ חמים, חלקים מסוימים של העיר מרגישים כמו מחבת בעוד אחרים נשארים באופן מפתיע קרירים. מחקר זה בוחן מדוע זה קורה בגואנגג'ואו, עיר מרכזית בדרום סין. על ידי מעקב אחרי אופן חימום וקירור פני הקרקע על פני סוגי משטחים שונים — מבנים, קרקע חשופה, שטחי חקלאות, יער וקטעי מים — החוקרים מראים כיצד ההתפתחות העירונית מעצבת מחדש את האקלים המקומי. הממצאים שלהם יכולים לסייע לתכנני ערים לעצב שכונות ירוקות וקרירות יותר, נוחות ובריאות למגורים.

מדידת טמפרטורת העיר מהחלל

הצוות השתמש בלווייני לנדסאט כדי "למדוד" את טמפרטורת פני השטח של גואנגג'ואו בארבע שנים בין 2013 ל‑2022. התמונות הללו מגלות עד כמה החלק התחתון של פני הקרקע חם או קר, מהמרכז העירוני הצפוף ועד לפרברים ולהיקף הכפרי. כדי לפענח את הדפוסים, החוקרים שרטטו 120 טבעות קונצנטריות, כל אחת ברוחב של 1 קילומטר, שמתפשטות מהמרכז העירוני. עבור כל טבעת הם חישבו את הטמפרטורה הממוצעת של פני השטח וכמה אינדיקטורים פשוטים מתמונות שמצביעים על כיסוי הקרקע: עד כמה המקום ירוק (צמחייה), עד כמה בנוי (מבנים ומשטחים מרוצפים), וכמה מים שטחיים קיימים (נהרות, אגמים, בריכות). זה איפשר להם לראות כיצד הטמפרטורה משתנה עם המרחק מהמרכז העירוני ועם סוגי השימוש בקרקע.

ליבות חמות, קצוות קרירים

התוצאות מראות דפוס ברור של "אי חום עירוני". באופן כללי, טמפרטורת פני השטח היא הגבוהה ביותר בקרבת מרכז העיר ויורדת בהתמדה לכיוון הפרברים. בגואנגג'ואו, אזורי החום החזקים יוצרים חגורה בצורת V בעיקר באזורים המערביים והדרומיים של העיר, שם שוררת ריכוז גבוה של מבנים, דרכים ומשטחים קשים אחרים. אזורים קרירים נמצאים בעיקר בצפון־מזרח, שם יש יותר יערות, שטחי חקלאות ומקווי מים. לאורך השנים שנבדקו, אזורים בטמפרטורות בינוניות תפסו את החלק הגדול ביותר של העיר, אך החלק של אזורי הטמפרטורה הגבוהה גדל מ‑2013 עד 2019 לפני שייצב או הצטמצם במעט עד 2022.

כיצד משטחים שונים מעצבים חום

לא כל כיסויי הקרקע מתחממים באותו אופן. כאשר החוקרים קיבצו את העיר לסוגים רחבים — קרקע חשופה, משטחים בלתי חדירים כמו בטון ואספלט, מרעה, קרקע חקלאית, מים ויער — הם מצאו דירוג טמפרטורה ברור: הקרקע החשופה הייתה החמה ביותר, אחריה משטחים בלתי חדירים, ואז מרעה ושטחי חקלאות, כאשר מים ויערות היו הקרירים ביותר. אינדיקטורים פשוטים מהתמונות מחזקים מסקנה זו. במקום שבו הצמחייה צפופה, טמפרטורת פני השטח נוטה להיות נמוכה יותר. במקום שבו יש ריכוז של מבנים ומשטחים קשים, הטמפרטורה נוטה להיות גבוהה יותר. מקווי מים גם מפגינים אפקט קירור חזק, מכיוון שמים מתחממים ומתקררים לאט יותר מבטון או קרקע חשופה ויכולים להסיע חום כלפי מטה ולצדדים במקום לשמרו על פני השטח.

מרחק, גידול ושינוי החום

בשילוב הגישה המבוססת טבעות עם אינדיקטורים של כיסוי הקרקע, המחקר מראה שגם המיקום של סוגי הקרקע וגם השינוי שלהם לאורך זמן משפיעים על חום העיר. הצמחייה נפוצה יותר ככל שמתרחקים ממרכז העיר, בעוד שמשטחים בנויים נעשים פחות שכיחים. זה מסביר מדוע אזורים חיצוניים קרירים יותר. במהלך תקופת המחקר, ההפרש הממוצע בין טמפרטורות פני השטח העירוניות והכפריות עלה, מה שמצביע על המשך התרחבות עירונית. במקביל, הקטנה קלה בחלקם של אזורים חמים מאוד לאחר 2019 מרמזת כי שטחים ירוקים, אלמנטים של מים או צעדי תכנון אחרים עשויים כבר להקל על חלק מהחום הקיצוני בחלקים של גואנגג'ואו.

לבנות ערים קרירות יותר בעתיד

להתושבים היומיומיים המסר פשוט: במקום שבו יש יותר בטון וקרקע חשופה, מרגישים חם יותר; במקום שבו יש עצים, פארקים, חוות ומקווי מים, מרגישים קריר יותר. המחברים מציעים כי גואנגג'ואו יכולה לצמצם חימום מופרז על‑ידי עדיפות לגגות ירוקים, רשתות של מסדרונות אוורור שמאפשרים לרוחות לעבור דרך שכונות צפופות, ושיקום או יצירת שטחי ביצות ופארקים חדשים, במיוחד בתוך כ־40 קילומטרים ממרכז העיר, שם החום החמור ביותר. בעוד שהמחקר מציין שמפות שימוש בקרקע מדויקות יותר ומדידות טמפרטורה מדויקות ישפרו ניתוחים עתידיים, המסקנה הכוללת ברורה: בחירות מושכלות לגבי אופן השימוש בקרקע יכולות להקל משמעותית על חום העיר, ולשפר נוחות ועמידות עם המשך תהליך העיור.

ציטוט: 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

מילות מפתח: אי חום עירוני, חישה מרחוק בלוויין, שינוי שימושי קרקע, אקלים גואנגג'ואו, תשתיות ירוקות