בערים ברחבי העולם עצים הם לעתים קרובות נטועים כדי לעזור לשלוט בטמפרטורות ולהפחית את השפעות "אי חום עירוני”. אבל בעוד שעצים נקראו "מזגני הטבע"בפועל, לעתים קרובות מדענים מתקשים להדגים את תכונות הקירור שלהם.

הדרך הברורה ביותר למדוד את השפעת הקירור של עצים תהיה להשוות את טמפרטורת האוויר בפארקים לזו שברחובות הסמוכים. אבל לעיתים קרובות שיטה זו עולה תוצאות מאכזבות: אפילו בפארקים גדולים בעלי עלים, טמפרטורת האוויר ביום היא בדרך כלל פחות מ- 1 ° C קרירה יותר מאשר ברחובות המחניקים, ובלילה הטמפרטורה בפארקים יכולה למעשה להיות גבוהה יותר.

כדי להסביר סתירה זו, עלינו לחשוב בצורה ברורה יותר על הפיזיקה של זרימת החום בערים שלנו, ועל היקף המדידות שאנחנו מבצעים.

ימים מפוקפקים

באופן תיאורטי, עצים יכולים לעזור לספק קירור בשתי דרכים: על ידי מתן צל, ודרך תהליך המכונה evapotranspiration. באופן מקומי, עצים מספקים את מרבית אפקט הקירור שלהם על ידי הצללה. כמה אנו מרגישים חם תלוי פחות בטמפרטורת האוויר המקומית, ויותר בכמות הקרינה האלקטרומגנטית שאנו פולטים וסופגים מסביבתנו. חופה של עץ פועלת כמו שמשיה וחוסמת החוצה עד% 90 של קרינת השמש, והגדלת כמות החום שאנו מאבדים לסביבתנו על ידי קירור האדמה תחתינו.

הצל מקרר את האדמה. רולנד אננוס, מחבר מסופק

בסך הכל, הגוון המסופק על ידי עצים יכול להפחית את הטמפרטורה המקבילה שלנו (כלומר, כמה אנחנו מרגישים שהסביבה שלנו להיות) בין לבין שבע ו 15 מעלות צלזיוס, תלוי בקו הרוחב שלנו. לכן אין זה מפתיע, בעיצומו של הקיץ, אנשים מתרפקים לקרירות הטעימה של הצל שמספקים פארקים בלונדון, שדרות פריזיות, וכיכרות ים תיכוניות.

עצים יכולים גם לקרר מבנים - במיוחד כאשר הם נטועים ממזרח או מערבה - שכן הצל שלהם מונע מקרינת השמש לחדור לחלונות, או לחמם קירות חיצוניים. ניסיוני חקירות ומחקרי דוגמנות בארצות הברית הראו כי צל מעצים יכול להפחית את עלויות המיזוג של בתים צמודי קרקע בשיעור של 20% ל- 30%.

אך מיזוג האוויר נפוץ יותר במקומות מסוימים מאשר במקומות אחרים: למשל, בזמן שלוש מתוך ארבע למשקי בית באוסטרליה יש מזגן, הם הרבה פחות נפוצים בצפון אירופה, ומשאירים את האוכלוסייה שם יותר חשופה לפגיעות החום העירוני. במהלך גל החום האירופי 2003, היו 70,000 מקרי מוות נוספים נרשמולעומת תקופות קרירות שוות ערך. אנו זקוקים בדחיפות למחקרים נוספים בכדי לגלות כמה צל מעצים יכול לקרר את הבתים המדורגים ואת גושי הדירות, שבהם חיים כל כך הרבה אנשים פחות אמידים.

מכה את החום

ניתן להשתמש בעצים גם כדי להתמודד עם בעיה גדולה יותר: אי החום העירוני. בתקופות של מזג אוויר רגוע ושמש, טמפרטורת האוויר של ערים ניתן לגדל מעל לאזור הכפרי שמסביב, עד 7 ° C, במיוחד בלילה. בערים משטחי האספלט הקשים והכהים סופגים כמעט את כל קרינת הגל הקצר הנכנס מהשמש, מתחמם בין 40 ° C ל- 60 ° C, ואגירת אנרגיה שמשתחררת אז לאוויר בשקט הלילה, כאשר ניתן לכוד אותה בקניוני הרחוב הצרים.

העברה לאודו בפעולה. רולנד אננוס, מחבר מסופק

עצים עירוניים יכולים להתנגד לתהליך זה על ידי יירוט הקרינה לפני שהוא מגיע לאדמה, ושימוש באנרגיה להעברת אידוי. העברה לאודו מתרחשת כאשר קרני השמש פוגעות בחופה של העצים, וגורמות להתנדפות מים מהעלים. זה מקרר אותם - בדיוק כמו שהזעה מקררת את עורנו - ובכך מפחיתה את כמות האנרגיה שנותרה לחימום האוויר.

ניתן לכמת את ההשפעות של evapotranspiration בשתי דרכים. ראשית, אתה יכול למדוד את הטמפרטורה של חופה העץ, שהיא בדרך כלל הרבה יותר קריר מאשר משטחים בנויים - רק 2 ° C עד 3 ° C מעל טמפרטורת האוויר. למרבה הצער, איננו יכולים באמת לטעון כי הבדל טמפרטורה זה הוא עדות ליכולת הקירור; עלים יהיו קרירים יותר משטחים בנויים גם אם הם לא איבדו מים, מכיוון שהם מקוררים בצורה יעילה יותר על ידי הוֹלָכַת חוֹם.

שיטה טובה יותר היא לחשב את השפעת הקירור של עץ באופן ישיר על ידי מדידת כמות המים שהוא מאבד. אתה יכול לעשות זאת על ידי מדידת המזרן במעלה תא המטען שלו, או אובדן המים מעלים בודדים. שיטות אלה מראות כי חופות עצים יכולות להסיט מעל 60% מהקרינה הנכנסת לאינדיפרנספירציה. אפילו עץ אגס גלריה קטן (גבוה בגודל 4m) - מין נטוע בדרך כלל בצפון אירופה - יכול לספק סביבו 6kW של קירור: המקבילה לשתי יחידות מיזוג אוויר קטנות.

אבל יש מלכוד: עצים מספקים אפקט קירור זה רק כאשר הם צומחים היטב. על ידי מדידת אובדן מים מעלים בודדים, הראינו עצי השזיף הדלילים והאטים הגדלים והאטים יותר סיפקו רק רבע מהאפקט הקירור של אגסי הקאלריה. יתרה מזאת, היעילות של עצים יכולה להפחית במידה רבה אם תנאי הגידול הם ירודים. מצאנו כי יכולת ההפחתה של אגסי הקלריה יכולה להיות מופחתת בגורם של חמש, אם השורשים היו צומחים דרך אדמה דחוסה או עם אוורור גרוע. נדרש הרבה יותר מחקר על הביצועים היחסיים של עצים גדולים וקטנים, בין אם הם נטועים ברחובות או בפארקים.

קושי אחד אחרון לבחון את כוח הקירור של עצים הוא לקבוע עד כמה ההפנמה של העץ האפשרי של עץ מסוים תפחית את טמפרטורת האוויר. כמו לעתים קרובות במדע, יש צורך בגישה דוגמנות, כאשר פיזיקאים, מהנדסים וביולוגים עובדים יחד. עלינו להכניס עצים מציאותיים למודלים אקלימיים אזוריים מפורטים, שיכולים לחקות את התנועות היומיומיות המורכבות של אוויר ואנרגיה ברחבי העיר. רק אז נוכל לקבוע את היתרונות האזוריים של היער העירוני, ונמצא כיצד להשתמש בעצים כדי להפוך את ערינו למקומות קרירים ונעימים יותר לחיות בהם.

על המחבר

רולנד אנוס, פרופסור לביומכניקה, אוניברסיטת האל. הוא מתעניין בדרכים בהן האורגניזמים מתקשרים עם העולם הפיזי, במיוחד בהנדסת המבנים שלהם. הוא חקר את התכנון המכני של כנפי חרקים ומערכות שורשי צמחים וההגנה המכנית של עשבים, אך לאחרונה הפך מוקסם במיוחד מעץ.

מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.

ספרים קשורים

at InnerSelf Market ואמזון