دکتر حیدر طاها رئیس و دانشمند Altostratus Inc.، یک کسب و کار کوچک دارای گواهینامه کالیفرنیا و متخصص در مدل‌سازی و تحقیقات محیطی و جوی منطقه‌ای تا شهری است.

بزرگترین تهدید ما: گرمای شدید

۲۰۲۳ بود پنجمین سال گرم رکوردی برای ایالات متحده است و تخمین زده می شود که سال گذشته ۶۵ میلیون نفر در سراسر کشور تحت تأثیر گرما قرار گرفتند. علاوه بر این، ۳۵ ایالت، یا بیش از نیمی از کشور، تجربه یک ۱۰ گرم ترین سال در سال ۲۰۲۳ برای ایالت.

در ژوئیه ۲۰۲۳، گرم ترین ماه ثبت شده در زمین، از هر پنج آمریکایی یک نفر گزارش کردند که دمای حداقل ۱۰۰ درجه فارنهایت را در منطقه خود تجربه کرده اند و بیش از نیمی (۵۲ درصد) دمای حداقل ۹۰ درجه فارنهایت را تجربه کرده اند. به دلیل این دماهای شدید، بسیاری از مردم تجربه کردند مسائل مربوط به سلامت، با بیش از یک نفر از هر پنج گزارش کم آبی، گرمازدگی و بثورات پوستی.

با افزایش دما به سطوح بالا و مضر، انسان سلامتی و زیست‌پذیری کلی تأثیر منفی می‌گذارد، به‌ویژه برای افرادی که در مناطق شهری زندگی می‌کنند. امروز، نزدیک به ۸۰ درصد از جمعیت ایالات متحده در شهرها زندگی می کنند، جایی که اثر جزیره گرمایی شهری می تواند گرمای شدید را بدتر کند غلظت های متراکم روسازی، ساختمان ها و سایر سطوحی که گرما را جذب و حفظ می کنند و الف کمبود درخت و پوشش گیاهی وقتی شهرهای ما بیش از حد گرم می شوند، مردم و کره زمین آسیب می بینند.

راه حل مقابله با گرمای شدید و کاهش اثر جزیره گرمایی شهری چیست؟ هیچ گلوله نقره ای وجود ندارد، اما چندین راه حل قابل اجرا وجود دارد. شهرها و شهرداری‌های سراسر کشور فناوری‌ها و استراتژی‌های نوآورانه‌ای را برای مبارزه با تهدید رو به رشد گرمای شدید ارزیابی و اجرا کرده‌اند.

یک رویکرد منحصر به فرد برای مبارزه با گرمای شدید

این GAF Cool Community Project یک ابتکار تحقیقاتی بی‌نظیر و در سطح جامعه بود که توسط GAF، بزرگترین تولیدکننده سقف‌ها و عایق‌های آب در آمریکای شمالی، برای ارزیابی و درک تأثیرات راه‌حل‌های خنک‌کننده مختلف بر گرما و زیست‌پذیری شهرها رهبری شد. از طریق این تلاش، که بخشی از ابتکار عمل گسترده‌تر تأثیر اجتماعی این شرکت است مسائل جامعه، GAF با سازمان های محلی Climate Resolve و Pacoima Beautiful و همچنین Altostratus و City of کار کرد. فرشتگان، برای نصب پیاده روهای خنک در محله پاکویما.

این پروژه چند فازی در ژوئیه ۲۰۲۲ در پاکویما، کالیفرنیا، یکی از گرم ترین محله های لس آنجلس، که از لحاظ تاریخی در مورد راه حل های آب و هوایی در آن سرمایه گذاری نشده است، راه اندازی شد. علاوه بر این، اکثریت ۸۵۰۰۰ ساکنی که پاکویما را خانه می‌خوانند، در تابستان‌های گذشته به دلیل گرمای شدید، بیشتر وقت خود را در داخل خانه سپری کرده‌اند، که باعث محدود شدن قرار گرفتن در معرض مشارکت اجتماعی و زندگی کلی آنها شده است.

در ژوئیه ۲۰۲۲، ائتلاف محلی که پروژه را رهبری می کند، DuraShield-SR GAF Roads، یک روکش انعکاس دهنده خورشیدی را در بیش از ۷۰۰۰۰۰ فوت مربع از خیابان های محله و پوشش های GAF StreetBond SR برای زمین های بسکتبال، پارکینگ ها، زمین بازی مدرسه و یک نقاشی دیواری رنگارنگ توسط یک هنرمند محلی. این بزرگترین کاربرد پیوسته پوشش های خنک روسازی بود که تا به امروز شناخته شده است. به طور منحصربفردی، این پروژه شامل یک فرآیند مشارکت قوی جامعه برای هدایت مشارکت محلی در تلاش، اندازه‌گیری تأثیر کمی و کیفی بر روی این‌که چگونه خنک‌کردن جامعه زندگی‌پذیری در سراسر محله را بهبود می‌بخشد، و موفقیت پروژه را ارزیابی می‌کند.

در طول ۱۲ ماه آینده، دانشمندان در Altostratus بر خنک‌سازی جامعه در محله نظارت کردند و داده‌های مشاهداتی را از ۷۳ ترانسکت متحرک با وضوح بالا جمع‌آوری کردند تا تأثیر تصفیه روسازی خنک را بررسی و شناسایی کنند. تیم پروژه ایستگاه های هواشناسی و یک سکوی متحرک را برای اندازه گیری شاخص های مختلف مانند دمای هوا، رطوبت، تابش خورشیدی ورودی و منعکس شده، بارش، سرعت و جهت باد، فشار اتمسفر، فشار بخار، رعد و برق و وزش باد به منظور توصیف شرایط قبل و پس از نصب پوشش های بازتابنده ابزارهای ماهواره، هواپیما و هواپیماهای بدون سرنشین نیز برای انجام اندازه‌گیری‌های سنجش از دور اضافی مورد استفاده قرار گرفتند.

نتایج در، بررسی شده – و تاثیرگذار است

در آوریل ۲۰۲۴، یافته های تحقیق مورد بررسی قرار گرفت و در مجله منتشر شد IOP Environmental Research Communications مجله. این مطالعه کاهش دمای هوای محیط را تا ۳٫۵ درجه فارنهایت در طول رویدادهای گرمای شدید و کاهش ۲۵ تا ۵۰ درصدی در شاخص جزیره گرمایی شهری منطقه سرشماری محلی در طول اوج دمای روز نشان داد. این تحقیق همچنین کاهش قابل توجهی تا ۱۰ درجه فارنهایت یا بیشتر در دمای سطح را به دنبال استفاده از پوشش‌های بازتابنده خورشیدی GAF یا پوشش‌های “خنک” روسازی نشان داد که مستقیماً با کاهش دمای هوا و دمای احساس شده در جامعه ارتباط دارد. این برنامه همچنین منجر به دمای تابشی (به عنوان مثال، MRT) شد، که تبادل گرمای تابشی بین یک انسان و محیط اطرافش را کمیت می‌دهد، بر راحتی شخصی تأثیر می‌گذارد، و کاهش حدود ۱٫۵ درجه فارنهایت را تجربه می‌کند. سایر شاخص‌های آسایش حرارتی مورد استفاده در این مطالعه نیز کاهش خالص اثرات گرما را نشان دادند.

علاوه بر این، با استفاده از ایستگاه‌های هواشناسی پروژه و یک پلت‌فرم متحرک برای اندازه‌گیری شاخص‌های مختلف به همراه ابزارهای ماهواره‌ای، هواپیما و هواپیماهای بدون سرنشین، این مطالعه همچنین نشان داد که در شرایط معمولی و هوای گرم تابستان، اثرات روکش‌های خنک مفید بوده است. به کاهش دما در مناطق با خیابان‌های پوشیده شده و گرم شدن آهسته‌تر قبل از ظهر و همچنین سرد شدن سریع‌تر بعد از ظهر در برخی موارد کمک کرده است. برخی از کاهش‌های بزرگ‌تر دما از روکش خنک روسازی در طول یک رویداد موج گرما مشاهده شد، که نمونه‌ای بود که پوشش‌ها بیشترین تأثیر را داشتند.

این یافته ها چه معنایی برای اعضای جامعه دارد؟ به عبارت ساده، به این معنی است که بیرون برای آنها کمتر احساس گرما می کند. چند تن از ساکنان پاکویما گزارش کردند که در محله خود احساس خنکی بیشتری می کنند و می گویند که کودکان بیشتری زمان بیشتری را در بیرون از زمین بازی می گذرانند و دوباره در زمین های بسکتبال محلی بازی می کنند. برخی از اعضای جامعه نیز به دلیل مزایای مثبتی که تجربه کرده‌اند، درخواست کرده‌اند که پیاده‌روهای بیشتری در محله‌شان اجرا شود. جنیفر رامیرز، یکی از ساکنان پاکویما، گفت: “پروژه ای که همه شما برای ما آورده اید، زندگی را تغییر داده است. من الان خیلی بیشتر از همیشه مردم را بیرون دیده‌ام.»

علاوه بر این، سنگفرش ها نیز مزایای زیبایی برای محله داشتند. این پوشش‌های بازتابنده خورشید که در طیف گسترده‌ای از رنگ‌ها موجود است، جوامع را قادر می‌سازد تا پیاده‌روها را به آثار هنری تبدیل کنند و فضاها را زیبا و ایمن و در عین حال گرمای شدید را کاهش دهند. در پاکویما، از پالت رنگی پر جنب و جوش StreetBond برای نقاشی دیواری جامعه، زمین بسکتبال، زمین بازی مدرسه، و گذرگاه عابر پیاده به سمت پارک استفاده شد.

در حالی که ابتکار و مطالعه تمام شده است، کار انجام نشده است. ابتکار Community Matters قصد دارد فناوری‌های بام خنک را در Pacoima معرفی کند و در مورد مزایای خنک‌کننده آن برای خانه‌ها و صاحبان خانه اطلاعات بیشتری کسب کند.

آینده پیاده روهای خنک

مبارزه با گرمای شدید و تقویت انعطاف پذیری در جوامع ما به جعبه ابزاری از راه حل ها نیاز دارد. پروژه GAF Cool Community و این مطالعه توسط Altostratus نشان داد که روسازی های خنک یک استراتژی موثر برای کاهش گرمای شهری و ارائه مزایای زیست محیطی و اجتماعی مثبت برای جوامع و ساکنان است. روسازی خنک و فن‌آوری سقف خنک ابزارهایی هستند که هر شهرداری می‌تواند در زیرساخت‌ها، جاده‌ها و طرح‌های ساختمانی و تعمیرات خود برای بهبود، افزایش و محافظت از زیست‌پذیری مردم و جوامع بگنجاند.