تأثير التحضر: جزيرة حرارية حضرية أو حضرية - يتم تجنبها من خلال الأسقف الشمسية أثناء توليد الكهرباء

الجزيرة الحرارية الحضرية هي منطقة حضرية أو حضرية أكثر دفئًا بشكل ملحوظ من المناطق الريفية المحيطة بها بسبب النشاط البشري. عادة ما يكون الفرق في درجات الحرارة أثناء الليل أكبر منه أثناء النهار ويكون أكثر وضوحًا عندما تكون الرياح خفيفة. يكون UHI ملحوظًا بشكل خاص في الصيف والشتاء. السبب الرئيسي لتأثير UHI هو التغير في سطح الأرض. أظهرت إحدى الدراسات أن الجزر الحرارية يمكن أن تتأثر بقربها من أنواع مختلفة من الغطاء الأرضي، حيث يؤدي القرب من الأراضي القاحلة إلى ارتفاع درجة حرارة التربة الحضرية، في حين أن القرب من الغطاء النباتي يجعلها أكثر برودة. تعتبر الحرارة المهدرة الناتجة عن استخدام الطاقة عاملاً آخر. مع نمو المركز السكاني، تزداد مساحته ويرتفع متوسط ​​درجة الحرارة. يُستخدم أيضًا مصطلح الجزيرة الحرارية؛ يمكن استخدامه في أي منطقة أكثر سخونة نسبيًا من المنطقة المحيطة بها، ولكنها تشير عمومًا إلى المناطق التي يزعجها البشر.

هطول الأمطار الشهري أكبر في المدن، ويرجع ذلك جزئيًا إلى مؤشر UHI. تؤدي زيادة الحرارة في المراكز الحضرية إلى إطالة مواسم النمو وتقليل حدوث الأعاصير الضعيفة. يؤدي ارتفاع مستوى المعيشة إلى تفاقم جودة الهواء من خلال زيادة إنتاج الملوثات مثل الأوزون، كما يؤدي إلى تفاقم جودة المياه مع تدفق المياه الأكثر دفئًا إلى أنهار المنطقة وإجهاد أنظمتها البيئية.

لا تتمتع جميع المدن بجزيرة حرارية حضرية واضحة، وتعتمد خصائص الجزيرة الحرارية بشكل كبير على المناخ الخلفي للمنطقة التي تقع فيها المدينة. يمكن تقليل تأثير جزيرة الحرارة الحضرية عن طريق الأسطح الخضراء، والتبريد الإشعاعي السلبي أثناء النهار، واستخدام الأسطح ذات الألوان الفاتحة في المناطق الحضرية التي تعكس المزيد من ضوء الشمس وتمتص حرارة أقل. وقد أدى التحضر إلى تفاقم آثار تغير المناخ في المدن.

تمت دراسة هذه الظاهرة ووصفها لأول مرة من قبل لوك هوارد في العقد الأول من القرن التاسع عشر، على الرغم من أنه لم يكن هو من أطلق عليها اسم هذه الظاهرة. استمرت الأبحاث في الغلاف الجوي الحضري في القرن التاسع عشر. بين عشرينيات وأربعينيات القرن العشرين، سعى الباحثون في أوروبا والمكسيك والهند واليابان والولايات المتحدة إلى إيجاد طرق جديدة لفهم هذه الظاهرة في المجال الناشئ لعلم المناخ المحلي، أو الأرصاد الجوية على نطاق صغير. في عام 1929، استخدم ألبرت بيبلر مصطلح "الجزيرة الحرارية الحضرية"، والذي يعتبر المثال الأول للجزيرة الحرارية الحضرية. بين عامي 1990 و2000، تم نشر ما يقرب من 30 دراسة سنويًا؛ وبحلول عام 2010، ارتفع هذا العدد إلى 100، وبحلول عام 2015 كان هناك بالفعل أكثر من 300.

هناك عدة أسباب لجزيرة الحرارة الحضرية. تمتص الأسطح الداكنة كمية أكبر بكثير من الإشعاع الشمسي، مما يؤدي إلى ارتفاع حرارة الشوارع والمباني في المناطق الحضرية خلال النهار أكثر من المناطق الريفية والضواحي. المواد المستخدمة عادة في الأرصفة والأسقف في المناطق الحضرية، مثل الخرسانة والأسفلت، لها خصائص حرارية مختلفة بشكل كبير (بما في ذلك السعة الحرارية والتوصيل الحراري) وخصائص إشعاعية سطحية (البياض والانبعاثية) مقارنة بالمناطق الريفية المحيطة. وهذا يغير توازن الطاقة في المنطقة الحضرية، مما يؤدي في كثير من الأحيان إلى ارتفاع درجات الحرارة مقارنة بالمناطق الريفية المحيطة. سبب مهم آخر هو قلة التبخر (على سبيل المثال بسبب نقص الغطاء النباتي) في المناطق الحضرية. وجدت خدمة الغابات الأمريكية في عام 2018 أن المدن في الولايات المتحدة تفقد 36 مليون شجرة كل عام. ومع انخفاض الغطاء النباتي، تفقد المدن أيضًا الظل وتأثير الأشجار على التبريد من خلال التبخر.

الأسباب الأخرى لـ UHI ترجع إلى تأثيرات هندسية. توفر المباني الشاهقة في العديد من المناطق الحضرية أسطحًا متعددة لعكس وامتصاص أشعة الشمس، مما يزيد من كفاءة تدفئة المناطق الحضرية. وهذا ما يسمى "تأثير الوادي الحضري". تأثير آخر للمباني هو حجب الرياح، مما يمنع أيضًا التبريد الحراري وإزالة الملوثات. تساهم الحرارة المهدرة من السيارات وتكييف الهواء والصناعة ومصادر أخرى أيضًا في تأثير UHI. يمكن لمستويات التلوث المرتفعة في المناطق الحضرية أيضًا أن تزيد من مؤشر UHI، حيث أن العديد من أشكال التلوث تغير الخصائص الإشعاعية للغلاف الجوي. لا يؤدي UHI إلى زيادة درجات الحرارة في المدن فحسب، بل يؤدي أيضًا إلى زيادة تركيزات الأوزون، حيث أن الأوزون هو أحد غازات الدفيئة التي يتسارع تكوينها مع ارتفاع درجات الحرارة.

في معظم المدن، يكون الفرق في درجات الحرارة بين المناطق الحضرية والمناطق الريفية المحيطة بها أكبر في الليل. على الرغم من أن الفرق في درجات الحرارة كبير على مدار السنة، إلا أنه يكون أكبر بشكل عام في فصل الشتاء. يبلغ الفرق النموذجي في درجة الحرارة بين وسط المدينة والحقول المحيطة عدة درجات. يُذكر أحيانًا اختلاف درجة الحرارة بين وسط المدينة والضواحي المحيطة بها في تقارير الطقس، على سبيل المثال. ب.20 درجة مئوية في وسط المدينة، و18 درجة مئوية في الضواحي. يمكن أن يكون متوسط ​​درجة حرارة الهواء السنوية لمدينة يبلغ عدد سكانها مليون نسمة أو أكثر أكثر دفئًا بمقدار 1.0-3.0 درجة مئوية من المنطقة المحيطة. وفي المساء يمكن أن يصل الفرق إلى 12 درجة مئوية.

يمكن تعريف UHI على أنه الفرق في درجة حرارة الهواء (Canopy UHI) أو فرق درجة حرارة السطح (Surface UHI) بين المناطق الحضرية والريفية. كلاهما لهما تقلبات نهارية وموسمية مختلفة قليلاً ولهما أسباب مختلفة.

لاحظت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أن "الجزر الحرارية الحضرية من المعروف أنها تزيد درجات الحرارة أثناء الليل أكثر من درجات الحرارة أثناء النهار مقارنة بالمناطق غير الحضرية". على سبيل المثال، في برشلونة، إسبانيا، تكون درجات الحرارة القصوى اليومية أكثر برودة بمقدار 0.2 درجة مئوية وتكون درجات الحرارة الدنيا أكثر دفئًا بمقدار 2.9 درجة مئوية مقارنة بمحطة ريفية قريبة. يشير وصف تقرير UHI الأول على الإطلاق الذي أعده Luke Howard في أواخر العقد الأول من القرن التاسع عشر إلى أن وسط لندن أكثر دفئًا بمقدار 2.1 درجة مئوية في الليل مقارنة بالمنطقة المحيطة. على الرغم من أن درجة حرارة الهواء الأكثر دفئًا داخل UHI تكون أكثر وضوحًا بشكل عام في الليل، إلا أن الجزر الحرارية الحضرية تظهر سلوكًا نهاريًا كبيرًا ومتناقضًا إلى حد ما. يكون الفرق في درجة حرارة الهواء بين UHI والمنطقة المحيطة به كبيرًا في الليل وصغيرًا أثناء النهار. والعكس صحيح بالنسبة لدرجات حرارة الجلد في المشهد الحضري داخل UHI.

خلال النهار، خاصة عندما تكون السماء صافية، تسخن الأسطح الحضرية عن طريق امتصاص الإشعاع الشمسي. تميل الأسطح في المناطق الحضرية إلى الدفء بشكل أسرع من تلك الموجودة في المناطق الريفية المحيطة. ونظرًا لقدرتها الحرارية العالية، تعمل الأسطح الحضرية كخزان ضخم للطاقة الحرارية. على سبيل المثال، يمكن للخرسانة أن تخزن حوالي 2000 مرة من الحرارة التي يخزنها حجم معادل من الهواء. لذلك، يمكن اكتشاف درجة حرارة السطح المرتفعة أثناء النهار داخل UHI بسهولة عن طريق الاستشعار الحراري عن بعد. وكما هو الحال غالبًا مع الاحترار أثناء النهار، يؤدي هذا الاحترار أيضًا إلى ظهور رياح حملية داخل الطبقة الحدودية الحضرية. يُقترح أنه نظرًا لاختلاط الغلاف الجوي الناتج، فإن اضطراب درجة حرارة الهواء داخل UHI يكون بشكل عام ضئيلًا أو غير موجود خلال النهار، على الرغم من أن درجات حرارة السطح يمكن أن تصل إلى قيم عالية للغاية.

وفي الليل ينعكس الوضع. يؤدي غياب التدفئة الشمسية إلى انخفاض الحمل الحراري في الغلاف الجوي واستقرار الطبقة الحدودية الحضرية. إذا كان التثبيت كافيًا، تتشكل طبقة الانعكاس. وهذا يحبس الهواء الحضري بالقرب من السطح ويحافظ على دفء الهواء السطحي من المناطق الحضرية التي لا تزال دافئة، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات حرارة الهواء أثناء الليل داخل UHI. وبصرف النظر عن خصائص الاحتفاظ بالحرارة في المناطق الحضرية، فإن الحد الأقصى ليلا في الأخاديد الحضرية يمكن أن يكون أيضًا بسبب حقيقة أن رؤية السماء محجوبة أثناء التبريد: تفقد الأسطح الحرارة في الليل بشكل رئيسي من خلال الإشعاع إلى السماء الباردة نسبيًا، وهذا يتم استيعابها من قبل المباني في منطقة حضرية واحدة محجوبة. يكون التبريد الإشعاعي أكثر هيمنة عندما تكون سرعة الرياح منخفضة والسماء صافية، وفي ظل هذه الظروف يكون UHI أعظم في الليل.

الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) – الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ هي هيئة حكومية دولية تابعة للأمم المتحدة مسؤولة عن تطوير المعرفة حول تغير المناخ الذي يسببه الإنسان. تم تأسيسها في عام 1988 من قبل المنظمة العالمية للأرصاد الجوية (WMO) وبرنامج الأمم المتحدة للبيئة (UNEP) وأقرتها الجمعية العامة للأمم المتحدة لاحقًا. يقع مقرها في جنيف، سويسرا، وتتكون من 195 دولة عضو. تخضع الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ إلى الدول الأعضاء فيها، التي تنتخب مجلسًا من العلماء الذين يعملون لمدة دورة التقييم (عادة من ست إلى سبع سنوات). يتم دعم الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ من قبل أمانة ووحدات دعم فني مختلفة مكونة من مجموعات عمل متخصصة وفرق عمل.

توفر الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ معلومات علمية موضوعية وشاملة حول تغير المناخ الذي يسببه الإنسان، بما في ذلك الآثار والمخاطر الطبيعية والسياسية والاقتصادية، والاستجابات المحتملة. لا تجري الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ أبحاثها الخاصة أو تراقب تغير المناخ، بل تجري مراجعة منتظمة ومنهجية لجميع المؤلفات المنشورة ذات الصلة. يتطوع آلاف العلماء وغيرهم من الخبراء لمراجعة البيانات وتجميع النتائج الرئيسية في "تقارير تقييم" لصانعي السياسات والجمهور.

إن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ هي سلطة معترف بها دوليا في مجال تغير المناخ، ويحظى عملها بدعم واسع النطاق من قبل كبار علماء المناخ والحكومات. وتلعب تقاريرها دورًا رئيسيًا في اتفاقية الأمم المتحدة الإطارية بشأن تغير المناخ (UNFCCC)، حيث أثر تقرير التقييم الخامس بشكل كبير على اتفاقية باريس التاريخية لعام 2015. تقاسمت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ جائزة نوبل للسلام مع آل جور في عام 2007 لمساهمتها في فهم تغير المناخ.

وفي عام 2015، بدأت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ دورتها التقييمية السادسة، والتي من المقرر أن تكتمل في عام 2023. في أغسطس 2021، نشرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ مساهمة فريق العمل الأول في تقرير التقييم السادس (IPCC AR6) على الأساس المادي لتغير المناخ، والذي وصفته صحيفة الغارديان بأنه أقوى تحذير حتى الآن "من تغير مناخي كبير لا مفر منه ولا رجعة فيه". الموضوع الذي تمت مناقشته تم تناوله من قبل العديد من الصحف حول العالم. في 28 فبراير 2022، أصدرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ تقرير فريق العمل الثاني بشأن التأثيرات والتكيف. نُشرت مساهمة مجموعة العمل الثالثة المعنية بـ "التخفيف من تغير المناخ" في تقرير التقييم السادس في 4 أبريل 2022. ومن المقرر استكمال تقرير التقييم السادس بتقرير تجميعي في مارس 2023.

خلال فترة تقرير التقييم السادس، نشرت الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ ثلاثة تقارير خاصة: التقرير الخاص عن الاحتباس الحراري بمقدار 1.5 درجة مئوية في عام 2018، وكذلك التقرير الخاص عن تغير المناخ والأراضي (SRCCL) والتقرير الخاص عن المحيطات والغابات. الغلاف الجليدي في مناخ متغير (SROCC)، وكلاهما في عام 2019. كما قام بتحديث أساليبه في عام 2019. لذلك، تم وصف دورة التقييم السادسة بأنها الأكثر طموحًا في تاريخ الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ.

لا يكون الفرق في درجات الحرارة في الجزيرة الحرارية الحضرية أكبر في الليل فقط منه أثناء النهار، ولكنه أكبر أيضًا في الشتاء منه في الصيف. وينطبق هذا بشكل خاص على المناطق الثلجية، حيث تميل المدن إلى الاحتفاظ بالثلوج لفترة زمنية أقصر من المناطق الريفية المحيطة بها (وهذا بسبب القدرة العازلة الأكبر للمدن وكذلك الأنشطة البشرية مثل الحرث). وهذا يقلل من بياض المدينة (مقياس سطوع الجسم) ويزيد من تأثير الاحترار. يمكن أن تساهم سرعة الرياح العالية في المناطق الريفية، خاصة في فصل الشتاء، في جعل المناطق أكثر برودة من المناطق الحضرية. في المناطق التي تتميز بمواسم ممطرة وجافة، يكون تأثير الجزر الحرارية الحضرية أكبر في موسم الجفاف. ثابت الزمن الحراري للتربة الرطبة أعلى بكثير من التربة الجافة. ونتيجة لذلك، فإن التربة الريفية الرطبة تبرد بشكل أبطأ من التربة الريفية الجافة، مما يساعد على تقليل الفرق في درجات الحرارة ليلا بين المناطق الحضرية والريفية.

إذا كان لدى المدينة أو البلدية نظام جيد لمراقبة الطقس، فيمكن قياس UHI مباشرة. البديل هو استخدام محاكاة معقدة للموقع لحساب UHI أو استخدام طريقة تقريبية تجريبية. تتيح مثل هذه النماذج دمج مؤشر UHI في تقديرات الزيادات المستقبلية في درجات الحرارة في المدن نتيجة لتغير المناخ.

نشر ليونارد أو. ميروب أول معالجة عددية شاملة للتنبؤ بآثار الجزيرة الحرارية الحضرية (UHI) في عام 1969. يقدم في عمله لمحة عامة عن UHI وينتقد النظريات التي كانت موجودة في ذلك الوقت باعتبارها نوعية للغاية. تم وصف نموذج ميزانية الطاقة العددية العامة وتطبيقه على الغلاف الجوي الحضري. يتم عرض الحسابات لعدة حالات خاصة، فضلا عن تحليل الحساسية. تم العثور على النموذج للتنبؤ بالحجم الصحيح لارتفاع درجة الحرارة في المناطق الحضرية. إن تأثير الجزيرة الحرارية هو النتيجة الصافية للعديد من العمليات الفيزيائية المتنافسة. بشكل عام، انخفاض التبخر في وسط المدينة والخصائص الحرارية للبناء الحضري ومواد الرصف هي العوامل السائدة. ويقترح استخدام مثل هذا النموذج في الحسابات الهندسية لتحسين مناخ المدن الحالية والمستقبلية.

الأسفلت +
مواقف الأسفلت وتوليد الطاقة الشمسية في المرآب
= توسيع الوظائف والتكثيف
= قياس ضد جزر الحرارة الحضرية

أصبح الأسفلت ذو شعبية متزايدة لتغطية المدن في السنوات الأخيرة. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن الأسفلت سطح متين للغاية وغير مكلف. ومع ذلك، فإن الأسفلت له أيضًا بعض العيوب، خاصة عند استخدامه بكميات كبيرة في المناطق الحضرية.

أحد أكبر عيوب الأسفلت هو أنه يسخن البيئة كثيرًا. هذه مشكلة لأن الجو حار جدًا بالفعل في المدن في أشهر الصيف وترتفع درجات الحرارة بشكل أكبر بسبب كثرة الأسطح الإسفلتية. وهذا يعني أن سكان المدينة يعانون بشدة من الحرارة ويمكن أن يؤدي إلى مشاكل صحية.

لذا فإن ارتفاع درجة حرارة المدن يمثل مشكلة كبيرة ناجمة عن استخدام الأسفلت. هناك خيارات مختلفة لمواجهة هذه المشكلة. أحد الاحتمالات هو إنشاء المزيد من المساحات الخضراء في المدن، حيث يمكن للأشجار والنباتات امتصاص الحرارة. يمكن أن يساعد استخدام مواقف السيارات الشمسية أو أنظمة مواقف السيارات الشمسية أيضًا في تقليل الحرارة في المدن. وقد تم تجهيز هذه الأنظمة بوحدات كهروضوئية تستخدم الطاقة الشمسية لتوليد الطاقة الكهربائية. وفي الوقت نفسه، توفر الظل وبالتالي تقلل من تدفئة المنطقة المحيطة.

تعتبر مواقف السيارات الشمسية وأنظمة وقوف السيارات الشمسية وسيلة جيدة للحد من ارتفاع درجة الحرارة في المدن. فهي ليست مستدامة لأنها لا تحرق الوقود الأحفوري وبالتالي لا تنتج أي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون فحسب، بل إنها تساعد أيضا في جعل درجة الحرارة في المدن أكثر راحة.

دراسة أجرتها شركة "De Lorean Power" من سويسرا أن سلوك الموظفين في مواقف السيارات يتوافق بشكل مثالي مع كمية الطاقة الشمسية المولدة. يمكن تغطية الأميال اليومية التي تقطعها السيارة الكهربائية في أي طقس تقريبًا ويمكن تغذية الفائض في الشبكة. يتوافق توليد الطاقة الشمسية السنوي في ساحة انتظار السيارات مع احتياجات السيارة من الطاقة. تتمتع أماكن وقوف السيارات بالطاقة الشمسية بأكبر إمكانية لتوليد الكهرباء في جميع مناطق البنية التحتية. هناك مكانان تقريبًا لوقوف السيارات متاحان لكل سيارة مسجلة في سويسرا. وفي المناطق المتاحة، يمكنها توليد أكثر من 10 تيراواط ساعة من الطاقة الشمسية سنويًا (15% من استهلاك الكهرباء الحالي). يقول مؤلفو الدراسة: "من المثير للدهشة قلة عدد النباتات التجريبية الموجودة". بالإضافة إلى ذلك، فإن هذا السقف يحمي السيارة من العناصر ويقلل من حرارة السيارة في الصيف.

وفقا لتقييم أجراه المكتب الفدرالي للإحصاء (FSO)، يوجد في سويسرا ما لا يقل عن 5 ملايين مكان لوقوف السيارات فوق الأرض (6400 هكتار) مع حوالي 4.7 مليون سيارة مسجلة. تم تسجيل مناطق وقوف السيارات هذه باستخدام عملية رقمية تتعرف فقط على المناطق المجاورة الكبيرة وليس أماكن وقوف السيارات الفردية. ولذلك يتوقع خبراء المرور وجود 8 إلى 10 ملايين مكان لوقوف السيارات. هذا حوالي 2 لكل سيارة.

ووفقا للدراسة الأخرى "توليد الطاقة الشمسية لمرافق البنية التحتية ومناطق التحويل"، تتمتع مناطق وقوف السيارات فوق الأرض أو المفتوحة بأكبر إمكانات الطاقة الكهروضوئية في جميع مناطق البنية التحتية. يمكن لهذه المناطق توفير ما يصل إلى 10 تيراواط/ساعة من الكهرباء الكهروضوئية سنويًا. وهذا يعني أن إجمالي إنتاج الكهرباء في سويسرا يبلغ 65.5 تيراواط في الساعة.

متوسط ​​مساحة مواقف السيارات 12.5 متر مربع (2.5 متر × 5 متر). هذه أيضًا هي المنطقة التي يجب أن يحتوي عليها السقف الشمسي. يعتمد إنتاج الطاقة للنظام الكهروضوئي على عوامل كثيرة، بما في ذلك الإشعاع الشمسي وكفاءة المكونات واتجاه الوحدة. في تورجاو، مع 1 كيلوواط من الطاقة الكهروضوئية المركبة، يمكن توليد حوالي 1000 كيلوواط ساعة من الكهرباء سنويًا (1000 كيلوواط ساعة لكل 1 كيلوواط أقصى).

اعتمادًا على الوحدات الكهروضوئية المستخدمة، يتطلب 1 كيلووات أقصى سعة مركبة تتراوح من 4 إلى 8 أمتار مربعة. في هذه الدراسة تم حساب 5 م2 لكل كيلوواط. وهذا يعني أنه يمكن تركيب مكان لوقوف السيارات بمساحة 12.5 مترًا مربعًا بقدرة إنتاجية 2.5 كيلو وات، مما يولد 2500 كيلو وات ساعة من الطاقة الشمسية سنويًا. يبلغ متوسط ​​استهلاك الأسرة السويسرية حوالي 4500 كيلووات في الساعة سنويًا (باستثناء التدفئة والتهوية والمركبات الكهربائية).

يعتبر الهيكل المعياري لنظام المرآب مفيدًا ويسمح لك بتكييف السقف مع أي مكان لوقوف السيارات تقريبًا، وبالتالي ضمان الاستخدام الجيد المستمر لمساحة وقوف السيارات وضمان قابلية التوسع.

باستخدام وحدات ثنائية الجانب، يمكن جعل المرآب شفافًا. يعد هذا أمرًا مثيرًا للاهتمام من الناحية البصرية ويؤدي إلى زيادة إنتاجية الطاقة الشمسية، حيث يمكن للوحدات الكهروضوئية المقابلة أيضًا استخدام الضوء القادم من الأسفل وبالتالي توفير إنتاجية إضافية بنسبة 10-20٪. لا يتم استخدام التكنولوجيا ثنائية الوجه كثيرًا حاليًا لأنها ليست بالضرورة فعالة من حيث التكلفة بسبب ارتفاع أسعار الوحدات. ومع ذلك، فمن المفترض أن يتم إنشاء هذه التكنولوجيا في السنوات القليلة المقبلة.

في نظام مرآب الطاقة الشمسية المعياري والقابل للتطوير 4+2+، حيث يتم استخدام وحدات شفافة جزئيًا وثنائية الجانب، تنطبق هذه النقاط وهي الآن أيضًا بديل للسعر :

متغيرات الأسقف الشمسية المخصصة للمركبات – الصورة: Xpert.Digital

المزيد عنها هنا:

• الأرقام والبيانات والحقائق: مرآب شمسي، ومرآب بسقف شمسي، ومتغيرات الأسقف بالمقارنة ومساحة وقوف السيارات النموذجية مع إنتاج الكهرباء

لا حدود له: نظام مرآب شمسي معياري وقابل للتطوير للسيارات والشاحنات

لا حدود له: نظام مرآب شمسي معياري وقابل للتطوير للسيارات والشاحنات

البيانات الفنية: نظام مرآب شمسي معياري وقابل للتطوير للسيارات والشاحنات

البيانات الفنية: نظام مرآب شمسي معياري وقابل للتطوير للسيارات والشاحنات

المزايا في لمحة:

• تصميم مرن ومعياري (قابل للتطوير).
• ارتفاع الخلوص للسيارات من 2.66 م (قابل للتوسيع إلى 4.5 م أو أكثر للشاحنات)
• عمق مواقف السيارات يصل إلى 6.1 م مقابل ممكن يصل إلى 12.5 م
  ويعتمد العمق على أبعاد وحدات الطاقة الشمسية المستخدمة
• تم تصميم نظام مرآب الطاقة الشمسية على النحو الأمثل لوحدات الطاقة الشمسية الشفافة جزئيًا
  بنسبة 12٪ / 40٪ من نقل الضوء (!) - مع موافقة معتمدة للتركيب العلوي
• اختياريًا مع إضاءة LED قوية وقابلة للتعتيم ومع التحكم في الحركة
• يمكن استخدامه أيضًا في مواقف السيارات ذات الوضع المائل
• لا توجد تكاليف مخفية فيما يتعلق بالأساسات
  استخدام الأساسات النقطية (البديل الأرخص، لا يوجد حفر معقد للأرض للألواح الخرسانية وما إلى ذلك ضروري للكهرباء الساكنة) أو التثبيت بألواح الأرضية، اعتمادًا على ظروف الأرض/الأسفلت الحالية

مصادر أخرى:

• عامل تكلفة الأساس الأرضي للمواقف الشمسية
• مواقف السيارات الشمسية حيث لم يعد هناك معيار - الحل الأمثل لكل تحد مع الأسقف الشمسية لأماكن وقوف السيارات المفتوحة
• أنظمة مرآب الطاقة الشمسية: ما هو الخيار الأفضل و/أو الأرخص؟
• استراتيجية مرآب الطاقة الشمسية لأماكن وقوف السيارات المفتوحة
• نظام مرآب شمسي معياري لجميع التطبيقات والحالات

نظام مرآب للطاقة الشمسية للشاحنة

نظرًا لأن تقنية العمود 4+2+ هي الحل الأكثر مرونة (سواء من الناحية الفنية أو من حيث السعر) لنظام تسقيف أماكن وقوف السيارات، فيمكن أيضًا توسيعها بسهولة واستخدامها للمركبات الأكبر حجمًا مثل الشاحنات مع التعديلات المناسبة .

لقد زادت مستعمرات النمل في الجزر الحرارية الحضرية من القدرة على تحمل الحرارة دون المساس بالقدرة على تحمل البرد.

يمكن للأنواع القادرة على الاستعمار جيدًا الاستفادة من الظروف التي تخلقها الجزر الحرارية الحضرية لتزدهر في مناطق خارج نطاقها الطبيعي. ومن الأمثلة على ذلك الثعلب الطائر ذو الرأس الرمادي (Pteropus poliocephalus) وأبو بريص المنزل (Hemidactylus frenatus). الثعالب الطائرة ذات الرأس الرمادي، الموجودة في ملبورن، أستراليا، استعمرت الموائل الحضرية بعد ارتفاع درجات الحرارة هناك. نظرًا للزيادة في درجة الحرارة وما ينتج عنها من فصول شتاء أكثر دفئًا، فإن المناخ في المدينة يشبه إلى حد كبير الموطن الشمالي للأنواع الموجودة في البرية.

إن محاولات احتواء وإدارة جزر الحرارة الحضرية تقلل من تقلبات درجات الحرارة وتوافر الغذاء والماء. وفي المناخات المعتدلة، تعمل الجزر الحرارية الحضرية على تمديد موسم النمو وبالتالي تغيير استراتيجيات التكاثر للأنواع التي تعيش هناك. ويمكن ملاحظة ذلك بشكل أفضل في تأثير الجزر الحرارية الحضرية على درجات حرارة الماء. نظرًا لأن درجة حرارة المباني القريبة تختلف أحيانًا بأكثر من 80 درجة فهرنهايت (28 درجة مئوية) عن درجة حرارة الهواء السطحي، فإن هطول الأمطار يسخن بسرعة، مما يتسبب في جريان المياه إلى الجداول والبحيرات والأنهار القريبة (أو المسطحات المائية الأخرى) لخلق حرارة مفرطة الأحمال الرصاص. زيادة التلوث الحراري لديها القدرة على زيادة درجات حرارة المياه بمقدار 11 إلى 17 درجة مئوية (20 إلى 30 درجة فهرنهايت). وتتسبب هذه الزيادة في إصابة أنواع الأسماك التي تعيش في المسطحات المائية بالإجهاد الحراري والصدمة بسبب التغير السريع في درجة حرارة بيئتها.

لقد غيرت جزر الحرارة الحضرية التي تسببها المدن عملية الانتقاء الطبيعي. يتم تخفيف ضغوط الانتقاء مثل التباين الزمني في الغذاء والحيوانات المفترسة والمياه، مما يسمح لمجموعة جديدة من القوى الانتقائية باللعب. على سبيل المثال، يوجد عدد أكبر من الحشرات في الموائل الحضرية مقارنة بالمناطق الريفية. الحشرات خارجية الحرارة. وهذا يعني أنهم يعتمدون على درجة الحرارة المحيطة لتنظيم درجة حرارة أجسامهم، مما يجعل المناخ الأكثر دفئًا في المدينة مثاليًا لهم ليزدهروا. أظهرت دراسة أجريت على Parthenolecanium quercifex (حشرات قشور البلوط) في رالي بولاية نورث كارولينا أن هذا النوع بالذات يفضل المناخات الأكثر دفئًا، وبالتالي يوجد بأعداد أكبر في الموائل الحضرية مقارنة بأشجار البلوط في المناطق الريفية. ومع مرور الوقت الذي أمضوه في الموائل الحضرية، تكيفوا ليزدهروا في المناخات الأكثر دفئًا وليس المناخ البارد.

يعتمد ظهور الأنواع غير المحلية بشكل كبير على الأنشطة البشرية. مثال على ذلك هو مجموعات المارتينز الصخرية التي تعشش تحت أفاريز المباني في الموائل الحضرية. إنهم يستفيدون من المأوى الذي يوفره لهم البشر في الروافد العليا من المنازل، مما يتسبب في زيادة أعدادهم بسبب الحماية الإضافية وانخفاض أعداد الحيوانات المفترسة.

وبصرف النظر عن التأثيرات على درجة الحرارة، يمكن أن يكون لـ UHI تأثيرات ثانوية على الأرصاد الجوية المحلية، بما في ذلك تغيير أنماط الرياح المحلية، وتطور السحب والضباب، ورطوبة الهواء، وكميات هطول الأمطار. سيؤدي الدفء الإضافي الناتج عن UHI إلى حركة تصاعدية أقوى، مما قد يؤدي إلى نشاط إضافي للاستحمام والعواصف الرعدية. بالإضافة إلى ذلك، يخلق UHI منطقة ضغط منخفض محلية خلال النهار يتدفق فيها الهواء الرطب نسبيًا من البيئة الريفية معًا، مما قد يؤدي إلى ظروف أكثر ملاءمة لتكوين السحب. وزاد هطول الأمطار في لي من المدن بنسبة 48٪ إلى 116٪. وكنتيجة جزئية لهذا الاحترار، يكون معدل هطول الأمطار الشهري أعلى بحوالي 28٪ في نطاق 20 ميلاً (32 كم) إلى 40 ميلاً (64 كم) في اتجاه الريح من المدن مقارنةً بعكس اتجاه الريح. وفي بعض المدن، ارتفع إجمالي هطول الأمطار بنسبة 51٪.

تم إجراء الأبحاث في عدد قليل من المناطق التي تشير إلى أن المناطق الحضرية أقل عرضة للأعاصير الضعيفة بسبب الاختلاط المضطرب الناجم عن دفء الجزيرة الحرارية الحضرية. وباستخدام صور الأقمار الصناعية، اكتشف الباحثون أن المناخات الحضرية لها تأثير ملحوظ على مواسم النمو على مسافة تصل إلى 10 كيلومترات (6.2 ميل) من حافة المدينة. وفي 70 مدينة في شرق أمريكا الشمالية، كان موسم النمو أطول بحوالي 15 يومًا في المناطق الحضرية منه في المناطق الريفية خارج نفوذ المدينة.

وجدت الأبحاث في الصين أن تأثير الجزر الحرارية الحضرية يساهم في ارتفاع درجة حرارة المناخ بنحو 30٪. ومن ناحية أخرى، أشارت مقارنة أجريت عام 1999 بين المناطق الحضرية والريفية إلى أن تأثير الجزر الحرارية الحضرية ليس له تأثير يذكر على تطور متوسط ​​درجة الحرارة العالمية. وخلصت دراسة إلى أن المدن تغير المناخ في منطقة أكبر 2-4 مرات من مساحتها. ويقول آخر إن الجزر الحرارية الحضرية تؤثر على المناخ العالمي من خلال التأثير على التيار النفاث. وقد أظهرت العديد من الدراسات أن آثار الجزر الحرارية سوف تصبح أكثر حدة مع تقدم تغير المناخ.

يمكن أن يكون للتأمين الصحي الشامل تأثير مباشر على صحة ورفاهية سكان المدينة. وفي الولايات المتحدة وحدها، يموت ما متوسطه 1000 شخص كل عام نتيجة للحرارة الشديدة. نظرًا لأن UHIs تتميز بدرجات حرارة مرتفعة، فمن المحتمل أن تزيد من حجم ومدة موجات الحر في المدن. أظهرت الأبحاث أن معدلات الوفيات خلال موجة الحر تزداد بشكل كبير مع ارتفاع درجة الحرارة القصوى، وهو التأثير الذي يتفاقم بسبب UHI. يزداد عدد الأشخاص المعرضين لدرجات الحرارة القصوى بسبب الاحترار المرتبط بـ UHI. يمكن أن يكون التأثير الليلي لـ UHI ضارًا بشكل خاص أثناء موجة الحر، مما يحرم سكان المدن من التبريد الليلي في المناطق الريفية.

تشير الأبحاث في الولايات المتحدة إلى أن العلاقة بين درجات الحرارة القصوى والوفيات تختلف حسب الموقع. وتزيد الحرارة من خطر الوفاة في مدن شمال البلاد أكثر منها في المناطق الجنوبية من البلاد. على سبيل المثال، إذا سادت درجات حرارة الصيف الحارة بشكل غير عادي في شيكاغو أو دنفر أو نيويورك، فمن الممكن توقع زيادة في عدد الأمراض والوفيات. في المقابل، فإن أجزاء البلاد التي تكون فيها درجات الحرارة معتدلة إلى حارة على مدار العام تكون أقل عرضة لمخاطر الصحة العامة الناجمة عن الحرارة المفرطة. تظهر الأبحاث أن سكان المدن الجنوبية مثل ميامي وتامبا ولوس أنجلوس وفينيكس أكثر اعتيادًا على الظروف الجوية الحارة وبالتالي أقل عرضة للوفيات المرتبطة بالحرارة. ومع ذلك، بشكل عام، يبدو أن الناس في الولايات المتحدة يعتادون على درجات الحرارة الأكثر سخونة شمالًا مع مرور كل عقد، على الرغم من أن هذا قد يكون بسبب البنية التحتية الأفضل، والمباني الأكثر حداثة، وزيادة الوعي العام.

تم الإبلاغ عن أن درجات الحرارة المرتفعة تسبب ضربة الشمس، والإرهاق الحراري، والإغماء الحراري، والتشنجات الحرارية. وقد بحثت بعض الدراسات أيضًا كيف يمكن لضربة الشمس الشديدة أن تسبب ضررًا دائمًا لأنظمة الأعضاء. يمكن أن يزيد هذا الضرر من خطر الوفاة المبكرة لأنه يمكن أن يؤدي إلى ضعف شديد في وظائف الأعضاء. تشمل المضاعفات الأخرى لضربة الشمس متلازمة الضائقة التنفسية لدى البالغين والتخثر المنتشر داخل الأوعية الدموية. وقد وجد بعض الباحثين أن أي ضعف في قدرة الجسم البشري على التنظيم الحراري يزيد من خطر الوفاة نظريًا. وتشمل هذه الأمراض التي يمكن أن تؤثر على حركة الشخص أو وعيه أو سلوكه. لقد وجد الباحثون أن "الأفراد الذين يعانون من مشاكل معرفية (مثل الاكتئاب والخرف ومرض باركنسون) معرضون لخطر أكبر في درجات الحرارة المرتفعة ويحتاجون إلى توخي الحذر بشكل خاص"، حيث تبين أن الأداء المعرفي يتأثر بشكل مختلف بالحرارة. يجب على الأشخاص الذين يعانون من مرض السكري أو السمنة أو قلة النوم أو أمراض القلب والأوعية الدموية/الدماغية تجنب التعرض المفرط للحرارة. بعض الأدوية الشائعة التي تؤثر على التنظيم الحراري قد تزيد أيضًا من خطر الوفاة. وتشمل هذه، على سبيل المثال، مضادات الكولين، مدرات البول، الفينوثيازينات والباربيتورات. يمكن أن تؤثر الحرارة ليس فقط على الصحة، بل على السلوك أيضًا. وتشير دراسة أمريكية إلى أن الحرارة يمكن أن تجعل الناس أكثر عصبية وعدوانية، حيث وجدت أن جرائم العنف زادت بنسبة 4.58 لكل 100 ألف لكل درجة ارتفاع في درجة الحرارة.

وجد أحد الباحثين أن كثافة UHI العالية ترتبط بزيادة مستويات ملوثات الهواء التي تتراكم أثناء الليل ويمكن أن تؤثر على جودة الهواء في اليوم التالي. وتشمل هذه الملوثات المركبات العضوية المتطايرة وأول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والمواد الجسيمية. يمكن أن يؤدي إنتاج هذه الملوثات جنبًا إلى جنب مع ارتفاع درجات الحرارة في UHIs إلى تسريع تكوين الأوزون. يعتبر الأوزون السطحي من الملوثات الضارة. تشير الدراسات إلى أن ارتفاع درجات الحرارة في UHIs قد يزيد من عدد الأيام الملوثة، ولكنها تشير أيضًا إلى أن عوامل أخرى (مثل ضغط الهواء والغطاء السحابي وسرعة الرياح) قد تؤثر أيضًا على التلوث. وجدت دراسات من هونج كونج أن الأحياء ذات التهوية الضعيفة للهواء الخارجي الحضري تميل إلى تجربة تأثيرات أكبر على الجزر الحرارية الحضرية وتكون معدلات الوفيات الناجمة عن جميع الأسباب أعلى بكثير مقارنة بالمناطق ذات التهوية الأفضل.

تشير مراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها إلى أنه "من الصعب وضع تنبؤات صحيحة بشأن الأمراض والوفيات المرتبطة بالحرارة في ظل سيناريوهات مختلفة لتغير المناخ" وأن "الوفيات المرتبطة بالحرارة يمكن الوقاية منها، كما يتضح من انخفاض الوفيات الناجمة عن جميع الأسباب" خلال أحداث الحرارة على مدار الـ 35 عامًا الماضية. ومع ذلك، تشير بعض الدراسات إلى أن تأثير التغطية الصحية الشاملة على الصحة قد يكون غير متناسب لأن التأثير قد لا يكون موزعًا بشكل متساوٍ اعتمادًا على العمر والانتماء العرقي والحالة الاجتماعية والاقتصادية. وهذا يثير احتمال أن تكون الآثار الصحية للتأمين الصحي الشامل قضية عدالة بيئية.