שינויים תרמיים וצפיפות עירונית: פיתוח אינדקסים לאי חום עירוני באמצעות תצפיות מרחוק

מדוע חום עירוני חשוב לחיי היומיום

בימי קיץ חמים רבים מתושבי העיר מרגישים שהמדרכות, הקירות והכיכרות ממש ממשיכים לשדר חום גם שעות אחרי שקיעת השמש. המחקר הזה בוחן מדוע זה קורה בעיר אירופית בגודל בינוני ומה המשמעות עבור התושבים. במעקב אחר האופן שבו ביאליסטוק בפולין גדלה ושונתה במשך כמעט שלושה עשורים, המחברים מראים כיצד דפוסי בנייה צפופים יותר ומשטחים מרובעים יותר יכולים להפוך חלקים נרחבים של העיר לנקודות חמות מתמשכות, ואילו סוגי שטחים ירוקים יכולים לסייע בקירור.

מעקב אחר חום העיר מחלל

כדי להבין כיצד החום מצטבר בביאליסטוק, החוקרים השתמשו בתמונות לוויין משנת 1994 ומשנת 2022. תמונות אלה מודדות את טמפרטורת פני השטח, שמתארת כמה חם הקרקע והגגות נעשים, ולא את טמפרטורת האוויר בצל. הצוות ניתח גם מפות מפורטות של שימושי קרקע שונים בעיר — כגון דיור, מפעלים, כבישים, שדות, יערות ופארקים — וכמה מהקרקע מכוסה בחומרים קשים ואטומים כמו אספלט ובטון. שילוב מערכי נתונים אלה איפשר להם למפות אזורים שבהם פני השטח חמים משמעותית מהממוצע העירוני, דפוס הידוע כאי חום עירוני שטחי.

כיצד אי החום התפשט עם הזמן

הניתוח מראה שלמרות שהיום החם היחיד ביותר בתיעוד התרחש ב-1994, דפוס החום ב-2022 מדאיג יותר. ב-1994 האזורים החמימים ביותר היו כתמי פיזור, וליבת החום החזקה לא כללה חלק גדול ממרכז העיר ההיסטורי. עד 2022 שטחם הכולל של כתמי החום גדל, כתמים בודדים התאחו לליבה חמה רחבה, וליבה זו כעת חופפת את מרכז העיר. בסך הכול חלק העיר המושפע מחום פני שטח עודף עלה לכדי כחמישה עשיריות מאזור העיר (בערך שליש), ואזור גדול של התחממות כרונית חופף כיום שכונות מגורים, שירות ותעשייה ותיקות.

בטון, עצים וכוחם של שינויים קטנים

כיסוי הקרקע התברר כממקד מרכזי לשינויים אלה. בין 2006 ל-2018 מרבית אדמות החקלאות של ביאליסטוק הומרו לדיור חדש, כבישים ואזורי מסחר, מה שהגדיל את חלק המשטחים המלאכותיים. מדדי הירוקות מלוויין אישרו שמקומות עם צמחייה בריאה נטו להיות קרירים יותר, בעוד שמקומות חשופים או מרוצפים היו חמים יותר. פארקים, שהם גדולים ועשירי עצים, היו קרים במספר מעלות בהשוואה לכיכרות גינה קטנות, מה שמראה שגודל, כיסוי עצים ואופן חיבור השטחים הירוקים זה לזה — כולם משפיעים על הקירור. המחקר מצא גם שכאשר חלק המשטחים האטומים באזור עולה ב-10 אחוזים, טמפרטורת פני השטח יכולה לעלות ביותר מ-0.6 מעלות צלזיוס, במיוחד כאשר מתחילים משטחים יחסית ירוקים ופתוחים.

כשצפיפות פוגשת חשיפה לחום

הצורה הצפופה של העיר מקרבת אנשים, עבודות ושירותים, אך גם מרוכזת חום. החוקרים מצאו קשר הדוק בין אופן שימוש בקרקע לבין הסיכוי שאזור ייכלל בתוך אי החום. גושי מגורים צפופים, מרכזי קניות גדולים, גגות תעשייתיים ומסלולי תחבורה מרוצפים כבד היו לעתים קרובות בין הנקודות החמות ביותר. לעומת זאת, אזורי משפחות בני צפיפות נמוכה או בינונית ליד פארקים, יערות או שדות נטו להישאר קרירים יותר. באמצעות נתוני אוכלוסייה העריכו החוקרים שכ-75.5 אחוז מתושבי ביאליסטוק מתגוררים באזורים שחוו תנאי אי חום ביום חם ושטוף שמש ב-2022, וחשיפה זו אינה מחולקת שווה בין הרבעים.

מה המשמעות לכך לעיר קרירה ובריאה יותר

להדיוט, המסר המרכזי הוא שאופן בניית העיר וריצוף הקרקע משפיעים ישירות על מידת החום של פני השטח וכמה אנשים חשופים לחום זה. המחברים מראים שככל שביאליסטוק מתעבה ומחליפה שדות וקרקע פתוחה במשטחים אטומים, כתמי חום צפויים להתרחב ולהתאחות אלא אם יינקטו צעדים לקרור. הם טוענים שתכנון עירוני צריך לנהל את כמות הקרקע המיושרת, להגן ולהרחיב שטחים ירוקים גדולים ומחוברים היטב, ולהתמקד במיוחד כשהמשטחים הקשים מתחילים להשתלט על אזור ירוק לשעבר — כי אז קצב עליית הטמפרטורה מהיר במיוחד. תובנות אלו מעיר אחת מספקות מדריך מעשי לערים אחרות בצמיחה המנסות לאזן בין פיתוח דחוס להגנה מפני חום קיצוני.

ציטוט: Antochów, A., Banaszuk, P. & Kamocki, A. Thermal variations and urban compactness: developing UHI indices using remote sensing. Sci Rep 16, 16525 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-44995-3

מילות מפתח: אי חום עירוני, טמפרטורת פני השטח, התעבות עירונית, משטחים אטומים, שטחים ירוקים עירוניים