מחקר חדש ב-HIT חולון בדק מהן השכונות החמות בגוש דן

מחקר חדש שבחן את החום ברחבי מטרופולין תל אביב מגלה כי התשובה משתנה לא רק ממקום למקום, אלא גם לאורך היממה ובין עונות השנה. בקיץ הפער בטמפרטורת האוויר בין האזור העירוני לסביבתו עשוי להגיע ל-4 מעלות, מוקד החום של פני השטח נע מזרחה ביום ומערבה בלילה - ואזורים צפופים ודלי צמחייה נמצאו בין החמים ביותר

כשאנחנו בודקים את הטמפרטורה בחוץ, בדרך כלל מופיע מספר אחד. אלא שבפועל, גם בתוך גוש דן יכולים להיות באותה שעה הבדלים משמעותיים בין אזור לאזור. רחוב צפוף בבניינים ובאספלט, אזור תעשייה כמעט נטול עצים ושכונה פתוחה וירוקה יכולים להתחמם בצורה שונה לחלוטין, ומתברר שגם השעה שבה בודקים משנה את התמונה.

מחקר חדש שפורסם השבוע בכתב העת המדעי Urban Climate בחן כיצד משתנה החום ברחבי מטרופולין תל אביב בין הקיץ לחורף ובין שעות היום והלילה. אחד הממצאים המסקרנים הוא שמוקד החום אינו נשאר במקום: בשעות היום מוקד החום של פני השטח נוטה לנוע מזרחה, ובלילה הוא נע בחזרה מערבה לכיוון החוף.

את המחקר הוביל פרופ' עודד פוצ'טר מבית הספר ללימודים רב תחומיים ב-HIT מכון טכנולוגי חולון, יחד עם ד"ר משה מנדלמילך, עמית גולדברג ופרופ' יצחק עומר מאוניברסיטת תל אביב. החוקרים שילבו נתוני לוויין, תחנות מטאורולוגיות ומדידות אינפרא?אדום כדי לבחון לא רק כמה חם בגוש דן, אלא גם כיצד סוג הבנייה, צפיפות המבנים, הצמחייה והקרבה לים משפיעים על הטמפרטורה.

התופעה שביקשו החוקרים לבחון מכונה 'אי חום עירוני'. למרות השם המדעי, מדובר בתופעה שרובנו מכירים היטב: אזורים בנויים יכולים להיות חמים יותר מהשטחים הפתוחים והפחות בנויים שסביבם.

אספלט, בטון, כבישים וגגות סופגים את קרינת השמש ואוגרים חום. עצים וצמחייה, לעומת זאת, מספקים צל ומסייעים למתן את ההתחממות. גם צפיפות וגובה המבנים, כיוון הרחובות וזרימת האוויר משפיעים על התנאים שנוצרים בגובה שבו אנחנו הולכים וחיים.

אלא שגם בתוך העיר עצמה אין 'אי חום' אחד. שכונה צפופה יכולה להיות חמה יותר משכונה פתוחה שנמצאת במרחק קצר ממנה, ואזור תעשייה המכוסה במשטחים בנויים יכול להתנהג אחרת מפארק עירוני.

כדי לקבל תמונה מלאה יותר, המחקר בחן שני מדדים שונים: טמפרטורת האוויר - זו שאנחנו מרגישים כשאנחנו יוצאים החוצה, וטמפרטורת פני השטח, כלומר מידת ההתחממות של הכבישים, המדרכות, הגגות והקרקע.

ההבחנה הזאת חשובה, משום שמשטח החשוף לשמש יכול להתחמם במהירות רבה, בעוד שטמפרטורת האוויר שמעליו מושפעת גם מצל, מרוח, מצמחייה וממבנה הרחוב.

בקיץ עד 4 מעלות יותר ובחורף עד 9 מעלות יותר 

הפערים שמצאו החוקרים משתנים באופן משמעותי בין העונות ובין שעות היממה.

בשעות היום בקיץ הגיע הפער בטמפרטורת האוויר בין האזור העירוני לסביבתו לעד 4 מעלות צלזיוס. בחורף, בשעות היום, הגיע הפער לעד 2 מעלות.

בלילה התמונה שונה. בקיץ הגיע הפער לעד 4 מעלות, ואילו בלילות החורף נמדד הפער הגדול ביותר במחקר - עד 9 מעלות בין האזור העירוני לסביבתו.

המספר הזה נשמע אולי מפתיע. דווקא בחורף, כשהטמפרטורות נמוכות יותר, ההבדל בין העיר לסביבתה יכול להיות גדול במיוחד. אחת הסיבות לכך היא שהשטחים הפתוחים מתקררים במהירות לאחר שקיעת השמש, בעוד שהסביבה הבנויה ממשיכה לשחרר את החום שאגרה במהלך היום.

אבל מבחינת עומס החום שחווים התושבים, לממצא הקיצי יש חשיבות מיוחדת: כמה מעלות נוספות באמצע יום קיץ מצטרפות לטמפרטורות גבוהות ממילא, לקרינת שמש חזקה וללחות המאפיינת את אזור החוף.

אחד הממצאים הבולטים במחקר נוגע לא רק לעוצמת החום - אלא גם למיקום שלו. בבדיקת טמפרטורת פני השטח נמצא כי בקיץ אי החום בולט במיוחד בשעות הצהריים. בחורף, לעומת זאת, הוא בולט יותר בלילה.

במקביל התברר שמוקד החום עצמו משנה את מיקומו. בשעות היום הוא נוטה לנוע לכיוון מזרח המטרופולין, ובלילה לכיוון מערב. החוקרים זיהו את הדפוס הזה הן בקיץ והן בחורף.

אחד הגורמים שעשויים להשפיע על התמונה הוא הים התיכון. בריזת הים מסייעת לאוורר את האזורים הקרובים לחוף ויכולה למתן את החום, כך שהמרחק מהים ותנועת האוויר לאורך היממה משפיעים גם הם על האופן שבו החום מתפזר ברחבי גוש דן.

אז איפה נמצאים האזורים החמים?

המחקר מראה שאין עיר אחת שאפשר להכתיר באופן קבוע כ"חמה ביותר". מה שקובע במידה רבה הוא דווקא סוג הסביבה העירונית.

לצורך המחקר חולק המטרופולין לסוגים שונים של מרקמים עירוניים לפי גובה וצפיפות הבנייה, כיסוי הקרקע והצמחייה. שני סוגים בלטו במיוחד: אזורי מגורים צפופים בבנייה בגובה בינוני, ואזורי תעשייה ומסחר המאופיינים במבנים גדולים ונמוכים, משטחים אטומים רבים ומיעוט צמחייה.

מרקם המגורים הצפוף נפוץ בין היתר בבני ברק ובאזורים נוספים בליבת המטרופולין. אזורי התעשייה הגדולים מהווים מוקדי התחממות נוספים. לעומתם, אזורים פתוחים ובעלי צמחייה נמצאו כממתנים את החום.

כלומר, הגבול המוניציפלי חשוב פחות מהאופן שבו השטח בנוי. שני רחובות שנמצאים באותה עיר יכולים להתנהג אחרת לחלוטין מבחינה אקלימית.

לדברי פרופ' עודד פוצ'טר מבית הספר ללימודים רב תחומיים ב-HIT מכון טכנולוגי חולון, החשיבות של הממצאים אינה מסתכמת בשאלה איפה חם יותר בגוש דן. המחקר מספק תמונה נוספת על האופן שבו איי חום מתפתחים בערי חוף באקלים ים תיכוני.

חלק גדול מהמחקר בעולם בתחום נערך בערים באזורים ממוזגים וקרים, שבהן אי החום העירוני מזוהה במקרים רבים בעיקר עם שעות הלילה: העיר אוגרת חום במהלך היום וממשיכה לשחרר אותו לאחר השקיעה, בזמן שסביבתה מתקררת.

אלא שבערי חוף ים תיכוניות התמונה מורכבת יותר. המחקר בגוש דן מראה שאי חום משמעותי יכול להתפתח גם בשעות היום בקיץ - ממצא שמצטרף למחקרים שנערכו בערי חוף ים תיכוניות נוספות, ובהן ברצלונה וליסבון.

המשמעות היא שאין מודל אחד שמתאים לכל עיר. האקלים, העונה, שעת היממה, הקרבה לים, תנועת הרוח ובעיקר האופן שבו העיר בנויה - כולם משפיעים על עוצמת החום ועל המקום שבו הוא מתרכז.

לממצאים יש גם משמעות מעשית לתכנון הערים. אם ניתן לזהות מראש אילו סוגי אזורים נוטים להתחמם יותר, ניתן גם להבין היכן נדרשת התערבות.

המחקר מצביע על אזורי מגורים צפופים ואזורי תעשייה ומסחר דלי צמחייה כאזורים רגישים במיוחד להתחממות, בעוד שאזורים פתוחים וצמחיים מסייעים למתן אותה.

עצים הם חלק חשוב מהפתרון, אבל הם אינם המשתנה היחיד. צפיפות הבנייה, גובה המבנים, כמות המשטחים האטומים והיכולת לאפשר תנועת אוויר משפיעים גם הם על האקלים שנוצר ברחוב.

הסוגיה הופכת משמעותית עוד יותר על רקע שינויי האקלים. אגן הים התיכון נחשב לאזור רגיש במיוחד להתחממות, ובישראל, שבה לפי הנתונים המובאים במחקר כ-93% מהאוכלוסייה מתגוררת באזורים עירוניים, השאלה כיצד מתכננים עיר שתוכל להתמודד עם החום נוגעת כמעט לכל אחד.

פרופסור עודד פוצ'טרצילום: יח"צ