"אי החום העירוני": למה חם הרבה יותר בעיר?
גרים בעיר שרחובותיה מסודרים בשתי וערב? סיכוי גדול יותר שתסבלו מחום בקיץ הקרוב בשל תופעת "אי החום העירוני". וגם: כיצד צמחייה יכולה לשפר את המצב?
בחודשי הקיץ, רחובותיה של העיר ניו יורק חמים ולחים, כששיא החום של כל הזמנים בעיר עומד על לא פחות מ-38.9 מעלות צלזיוס. עם זאת, אם מתרחקים רק מעט מן העיר הגדולה, מרגישים פתאום הבדל משמעותי בטמפרטורה, שעשויה להיות נמוכה אף ביותר מ-4 מעלות צלזיוס מהטמפרטורה שנמדדת בתוך העיר.
עוד כתבות בזווית – סוכנות ידיעות למדע ולסביבה
כמה שעות נסיעה מניו יורק נמצאת עיר גדולה אחרת: בוסטון. גם שם קיים הבדל בין הטמפרטורות בתוך העיר לטמפרטורות מחוצה לה, אבל במקרה הזה ההבדל משמעותי הרבה פחות, ובתוך העיר חם יותר "רק" בכ-2.7 מעלות.
ניו יורק ובוסטון, כמו ערים רבות אחרות ברחבי העולם וגם בישראל, מושפעות מתופעה שמכונה "אי החום העירוני", שבמסגרתה חם הרבה יותר בתוך הערים מאשר מחוץ להן. אם כך, מדוע האפקט הזה חזק הרבה יותר בניו יורק מאשר בבוסטון? ממחקר חדש עולה כי ייתכן שהתשובה נעוצה במבני הרחובות בערים השונות. ניו יורק מפורסמת בכך שרבים מרחובותיה מסודרים בקפידה ברשת כמעט מושלמת, בעוד שבתוואי רחובותיה של בוסטון שולט אי הסדר. על פי המחקר, האופן שבו הרחובות בעיר מאורגנים משפיע מאוד על אי החום – ואפקט אי החום חזק פחות בערים שתוואי הרחובות שלהם "מבולגן" יותר.
המזגנים מחממים את העיר
אי החום העירוני נגרם מכמה סיבות, העיקרית שבהן היא השפעת אפקט האלבדו. אפקט האלבדו הוא המידה שבה משטח מסוים מחזיר את קרינת השמש; האלבדו של משטחי בטון ואספלט, שבהם נעשה שימוש נרחב בסביבה העירונית, הוא נמוך יחסית, כלומר – הם מחזירים רק אחוז קטן מקרינת השמש שפוגעת בהם, ובולעים חלק גדול ממנה. חלק מהקרינה שנבלעת במשטחים האלה משתחררת מהם כאנרגיית חום, מה שגורם לסביבתם להתחמם. החום משתחרר בלילה, כשקר יותר, וזהו הזמן שבו הבדלי החום בין העיר לסביבתה הם המשמעותיים ביותר. החום שמשתחרר גם נלכד בין בנייני העיר הצפופים והגבוהים וכך השפעתו מתגברת, בתופעה שמכונה "אפקט הקניון" (Urban canyon effect).
סיבה אחרת להיווצרות אי החום היא הפעילות האנושית: העיר מכילה גורמים רבים שמייצרים חום, כמו מפעלי תעשייה, תחבורה, מערכות הסקה וקירור ועוד. ההשפעה של מערכות הקירור אירונית למדי: בזמן שאנו מנסים לקרר את בתינו מהסביבה הלוהטת, אנחנו מחממים אותה יותר באמצעות מנועי המזגנים.
מעבר להשפעה של החום הרב על איכות החיים האנושית, טמפרטורות גבוהות עלולות לגרום גם לבעיות בריאות: בזמן גלי חום יש עלייה במספר האשפוזים בבתי חולים עקב מחלות לב וכלי דם, כולל שבץ, ועקב מחלות נשימתיות, וכן יש עלייה במספר מקרי המוות כתוצאה ממכות שמש. בנוסף לנזקים הבריאותיים, עומס חום מגדיל משמעותית את היקף השימוש במכשירים חשמליים כגון מזגן, שצורכים אנרגיה רבה, מה שגורם לנזק לסביבה וגם לכיס.
ערים מסודרות יותר חמות יותר
במחקר שפורסם לאחרונה, שאותו הובילו חוקרים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס (MIT), נבדק המבנה הגאומטרי של למעלה מ-50 ערים ברחבי העולם. החוקרים השתמשו במודלים סטטיסטיים מעולם הפיזיקה, שבדרך כלל משמשים לניתוח של מבנים אטומיים, ויישמו אותם על תצלומי לוויין של הערים. במקביל, הם בדקו מהו ההפרש בין הטמפרטורות שנמדדו לאורך מספר שנים בתוך כל אחת מהערים, לבין הטמפרטורות שנמדדו בקרבתן.
החוקרים מצאו שהגורם שמשפיע יותר מכל על אי החום העירוני הוא מרקם העיר. יש ערים, כמו ניו יורק ושיקגו, שבנויות במתווה שתי וערב (Grid) - כלומר, רחובות העיר מצטלבים ביניהם בזוויות ישרות, בצורה שמזכירה משבצות במחברת חשבון. ערים אחרות, כמו בוסטון ולונדון, בנויות בצורה הרבה פחות מסודרת. גם בישראל קל להבחין בהבדל בין מרקם הרחובות באזורים מסוימים בתל אביב, שבנויים במתווה שתי וערב, לבין מתווי הרחובות ה"כאוטיים" יותר בערים כמו חיפה וירושלים. הסיבה להבדל הזה נעוצה פעמים רבות בטופוגרפיה, שמכתיבה את מבנה העיר, אך גם בגישות שונות בתכנון עירוני, וכן בערים שתוכננו מראשיתן לעומת ערים שהתפתחו באופן "אורגני".
בשלב ראשון, נבדקו במחקר 22 ערים בארה"ב שבנויות בדרגות שונות של שתי וערב, ונמצא שבערים שבנויות במרקם הזה תופעת אי החום העירוני חזקה יותר. כך למשל, בעיר צ'ספיק שבווירג'יניה, העיר שמרקמה הוא הרחוק ביותר משתי וערב מבין אלו שנכללו במחקר, הפרש הטמפרטורות בין העיר לסביבתה עמד על כ-1.7 מעלות צלזיוס. בעיר שיקגו, שנמצאה כ"מסודרת" ביותר, הפרש הטמפרטורות עמד על כ-4.2 מעלות צלזיוס. בהמשך, הראו החוקרים שמסקנותיהם תקפות גם עבור איי החום שנמדדו בעבר בקבוצה שנייה של 31 ערים בצפון אמריקה, באירופה ובאוסטרליה.
על פי החוקרים, נראה שהסיבה לכך שהגאומטריה העירונית היא גורם כה משפיע נעוצה באופן שבו בניינים סופגים ומקרינים חום לסביבתם. בניין שפונה ישירות לבניין אחר, כמו במתווה שתי וערב, סופג בנוסף לקרינת השמש גם חום שהשתחרר מהבניין שמולו – ואז משחרר אותו שוב, מה שגורם להגברת אפקט החום.
מממצאי המחקר עולה שכיום, כשכמות האנשים שחיים בערים רק הולכת וגדלה, ושינוי האקלים גורם לעולם להיות חם יותר בערים וגם מחוצה להן, תכנון ערים ושכונות חדשות במתווה שאינו שתי וערב עשוי לעזור כנגד תופעת אי החום העירוני. הממצאים עשויים לסייע גם בכיוון ההפוך, וייתכן שלמתכנני ערים במדינות קרות, כמו קנדה או מדינות סקנדינביה, יהיה עדיף לתכנן ערים ושכונות עתידיות במתווה שתי וערב על מנת להפוך את רחובותיהם הקפואים לחמים מעט יותר.
הפתרון: צמחייה?
מבנה רחובותיה של העיר אינו הגורם התכנוני היחיד שמשפיע על אי החום העירוני. כך למשל, במחקר שהובילה ד"ר אורית רותם-מינדלי מהמחלקה לגיאוגרפיה וסביבה וראש התכנית לרגולציה ומדיניות סביבתית באוניברסיטת בר-אילן (יחד עם פרופ' אורן פרז מהפקולטה למשפטים), נבדק כיצד הצמחייה העירונית מפחיתה את השפעתו של אי החום בתל אביב. החוקרים מצאו ששימוש הקרקע שהשפעתו על מיתון אי החום העירוני היא המשמעותית ביותר הוא אזורים בנויים שבהם משולבת צמחייה רבה.
ניתן למצוא שימוש קרקע כזה למשל בשכונות במרכז תל אביב שמתאפיינות בבנייה מסורתית, שבהן הצמחייה הרבה ברחובות ובגינות הבתים מהווה כ-30-40 אחוז מהשטח. אזורים אלה תרמו להפחתת הטמפרטורה אפילו יותר מהגינות הציבוריות – מה שמראה ששילוב צמחייה בבניינים עשוי להיות פתרון טוב למיתון אי החום העירוניים באזורים שכבר בנויים וקיימים. "לאזורים הבנויים שבהם יש שילוב של צמחייה יש השפעה מתמשכת, שיכולה להגיע אפילו עד למרחק של 90 מטר מהאזור", אומרת רותם-מינדלי. גינות ציבוריות, לעומת זאת, משפיעות מאוד על הטמפרטורה במרחקים קצרים מהן, אבל השפעתן אינן מגיעה לאזורים סמוכים. "פעמים רבות גינות ציבוריות מוקפות בכבישים, כלומר באספלט, ושם הטמפרטורה עולה שוב מהר", היא אומרת.
דרך אחרת להפחית את אי החום העירוני היא בנייה ידידותית לסביבה. "ניתן להשתמש בחומרי בנייה שהאלבדו שלהם גבוה יותר", אומרת רותם-מינדלי. "אנחנו רוצים שהמרחב העירוני יהיה נעים, מזמין ומאפשר", היא מסכמת. "בעזרת כלים לא מאוד מסובכים ובעלויות לא מאוד גבוהות, אנחנו יכולים לשפר את איכות החיים של כל אדם שבוחר לחיות במרחב העירוני".
הכתבה הוכנה על-ידי זווית – סוכנות ידיעות למדע ולסביבה
לפנייה לכתב/ת 
