واکاوی اثربخشی راه حل های مبتنی بر طبیعت در کاهش شدت جزیره گرمایی شهری (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
روند سریع شهرنشینی به طور قابل توجهی الگوهای کاربری و پوشش اراضی (LULC) را تغییر داده و با جایگزینی مناظر طبیعی، با سطوح نفوذناپذیر، شدت اثر جزیره گرمایی شهری (UHI) را افزایش داده است. این مطالعه اثربخشی راه حل های مبتنی بر طبیعت (NBS) را در کاهش شدت UHI در شهر قائم شهر ایران با استفاده از داده های دورسنجی و مدل سرمایش شهری InVEST (UCM) ارزیابی می کند. نقشه های LULC برای سال های 2003، 2013، و 2023 از تصاویر ماهواره ای لندست استخراج و پیش بینی های سال 2033 تحت سناریوهای توسعه پایه (BAU) و مبتنی بر طبیعت (NBS) با استفاده از مدل CA-Markov انجام شد. مدل UCM برای تحلیل تغییرات مکانی شاخص کاهش گرما (HMI) با در نظر گرفتن ویژگی های زیست فیزیکی فضاهای سبز و آبی شهری مانند سایه، تبخیر تعرق، و بازتاب به کار گرفته شد. نتایج نشان داد از سال 2003 تا 2013 پوشش درختی (2/15 کیلومترمربع) و پهنه های آبی (8/3 کیلومترمربع) به طور قابل توجهی کاهش یافته؛ درحالی که اراضی کشاورزی (5/55 کیلومترمربع) و ساخت وسازهای انسانی (3/26 کیلومترمربع) افزایش داشته اند. تا سال 2023 تنها 67 درصد منطقه دارای ظرفیت خنک کنندگی بالا (CC>0.9) بود؛ درحالی که این مقدار در سال 2003 حدود 91 درصد بود. پیش بینی ها نشان می دهد حتی با اجرای NBS، در سناریوی BAU، ظرفیت خنک کنندگی منطقه تا سال 2033 حدود 23 درصد کاهش خواهد یافت. بیشترین اثر خنک سازی متعلق به پوشش درختی با کاهش میانگین دمای 32/3 درجه سانتی گراد بود و مراتع با کاهش 21/3 درجه در رتبه بعدی قرار گرفتند. یافته های این پژوهش بر اهمیت اجرای راهکارهای NBS مانند توسعه پوشش گیاهی شهری و استفاده از بام ها و دیوارهای سبز در کاهش اثر جزیره گرمایی شهری و دستیابی به توسعه شهری پایدار تأکید دارد.Unraveling the Effectiveness of Nature-based Solutions in Mitigating Urban Heat Island Intensity
The rapid pace of urbanization has significantly altered land use/land cover (LULC) patterns, replacing natural landscapes with impervious surfaces and thereby intensifying the urban heat island (UHI) effect. This study evaluates the effectiveness of nature-based solutions (NBS) in mitigating UHI intensity in Qaem Shahr, Iran, by integrating remote sensing data and the InVEST-Urban Cooling Model (UCM). LULC maps for 2003, 2013, and 2023 were derived from Landsat imagery, while projections for 2033 were modeled under business-as-usual (BAU) and NBS scenarios using the CA-Markov model. The UCM was employed to analyze spatial changes in the Heat Mitigation Index (HMI), considering the biophysical attributes of urban green and blue spaces, such as shade, evapotranspiration, and albedo. Results revealed significant decreases in tree cover (15.2 km²) and water bodies (3.8 km²) from 2003 to 2013, alongside expansions in agricultural land (55.5 km²) and human settlements (26.3 km²). By 2023, only 67% of the region maintained a high cooling capacity (CC > 0.9), compared to 91% in 2003. Future projections indicate a 23% reduction in cooling capacity under BAU, even with NBS implementation. Tree cover demonstrated the highest cooling potential, reducing UHI intensity by 3.32°C on average, followed by grasslands at 3.21°C. The findings of this study emphasize the importance of implementing NBS strategies, such as the expansion of urban vegetation, the use of green roofs and walls, in mitigating the effects of urban heat islands and achieving sustainable urban development.
تبلیغات
