تنش گرمایی

درجه حرارت یکی از مهمترین عوامل محیطی موثر بر رشد و نمو گیاهان است. دماهای بالاتر از حد مقاومت گیاهان موجب کاهش فعالیت فیزیولوژیک آنها می گردد که اصطلاحا تنش گرمایی گفته می شود. واکنش گیاهان به دماهای بالا با نوع کشت و مرحله رشد متفاوت است. دوره بحرانی حساسیت برای گندم در زمان پرشدن دانه است؛ به طوری که در طی مرحله رسیدن چنانچه دمای بیشینه از 30 درجه سلسیوس فراتر رود و رطوبت نسبی کمینه کمتر از 30 درصد و همزمان وزش باد بیش از 3 متر بر ثانیه باشد، سبب بروز تنش گرمایی در محصول می شود. چنانچه مجموعه عوامل فوق در یک روز رخ بدهد، آن روز به عنوان روز بحرانی نامیده می شود. در چنین حالتی گندم دچار تنش گرمایی می شود؛ به طوری که دانه ها چروک خورده، وزن آنها کاهش می یابد. بررسیهای همدیدی بیانگر آن است که احتمال رخداد چنین شرایطی در استان های جنوبی کشور (خوزستان، بوشهر، هرمزگان و سیستان و بلوچستان) در طی مرحله پرشدن دانه بسیار زیاد است. از این رو، بررسی فراوانی و شدت تنش گرمایی بر این محصول استراتژیک حایز اهمیت است. در این بررسی، با استناد به دو تعریف برای روزهای بحرانی و شدیدا بحرانی و با استفاده از داده های روزانه اقلیمی، تنش گرمایی برای محصول گندم مورد مطالعه قرار گرفت. نتایج نشان داد که میانگین تعداد روزهای بحرانی در طول دوره پرشدن دانه در مناطق عمده کشت گندم در استان خوزستان از 3 تا 9 روز و روزهای شدیدا بحرانی به غیر از ایذه از 2 تا 4 روز متغیر است. در استان هرمزگان به علت بالا بودن رطوبت نسبی در دوره حساس گندم روز بحرانی تقریبا وجود نداشته و صرفا در برخی از سال ها رخ می دهد. میانگین این روزها در میناب به یک روز می رسد. در استان سیستان و بلوچستان، میانگین تعداد روزهای بحرانی در زاهدان 5 و در خاش 4 روز است. این روزها در ایرانشهر 6 و در سراوان به 12 روز می رسد که به ترتیب 2 و 3 روز از آنها بشدت بحرانی است. میانگین تعداد روزهای بحرانی در دوره حساس گندم در بندر دیر و بوشهر هر کدام یک روز محاسبه گردیده است. نتایج حاصل از بررسی داده های ایستگاه های مورد مطالعه به دشت های هم اقلیم آنها تعمیم داده شده است.

به منظور ارزیابی وضعیت تنش و آسایش گرمایی در هفت شهر ساحلی و جزیره ای جنوب کشور (آبادان، بوشهر، جزیره کیش، بندرلنگه، بندرعباس، جاسک و چابهار) در طول دوره سی ساله 2005 – 1976، روش نمایه گرما (HI) در مقیاس ساعات همدیدی، ماهانه و سالانه مورد بررسی قرار گرفت. در این میان فقط شهرهای آبادان و بوشهر در ماههای ژانویه، فوریه و دسامبر، و بندرعباس درماه ژانویه فاقد تنش گرمایی بودند. همچنین در دو ماه منتخب سال (فوریه و اوت)، آبادان دارای کمترین نمایه گرما و چابهار دارای بیشترین نمایه گرما در ماه فوریه و چابهار دارای کمترین نمایه گرما و بندر لنگه دارای بیشترین نمایه گرما در ماه اوت میباشند. در عین حال بررسی میانگین سالانه نمایه گرما در هفت شهر مورد مطالعه نشان می دهد که آبادان دارای کمترین نمایه گرمای سالانه و در محدوده حداکثر احتیاط و جاسک و بندر لنگه دارای بیشترین نمایه گرمای سالانه و در محدوده خطر قرار داشته اند.

در این مطالعه هدف آن است که در یک مطالعه جامع الگوهای فضایی تنش های گرمایی ایران در یک مقیاس منطقه ای با استفاده از شاخص عدم آسایش ( DI ) مورد بررسی قرار گیرد. لذا در راستای رسیدن به این هدف، داده های روزانه میانگین دما و رطوبت نسبی برای یک دوره آماری 30 ساله (2016-1987) برای 74 ایستگاه همدید از سازمان هواشناسی ایران اخذ شد. سپس داده های روزانه دما و رطوبت نسبی با استفاده از معادله شاخص عدم آسایش ( DI ) به مقادیر روزانه شاخص عدم آسایش ( DI ) تبدیل شدند. در نهایت در یک مقیاس سالانه، فراوانی روزهای همراه با تنش گرمایی برای هر ایستگاه به طور جداگانه شمارش و نقشه های توزیع فضایی آنها تهیه شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که توزیع فضایی مجموع تمامی طبقات مختلف شاخص عدم آسایش ( DI ) از الگوهای اقلیمی شناخته شده در ایران پیروی می کنند به طوریکه نواحی مرتفع و کوهستانی غرب و شمال غرب ایران به دلیل پایین بودن ظرفیت رطوبتی هوا و همچنین پایین بودن میانگین دمای روزانه دارای کمترین روزهای همراه با تنش گرمایی بوده اند.، با توجه به عرض جغرافیایی پایین و نزدیکی به منابع رطوبتی، ایستگاه های جنوبی ایران به خصوص ایستگاه هایی که در نوار ساحلی خلیج فارس و دریای عمان قرار گرفته اند دارای بیشترین فراوانی روزهای همراه با تنش گرمایی بوده اند. علاوه بر این، مشخص شد که به ازای هر 100 متر ارتفاع از سطح دریا 9 روز از مجموع فراوانی روزهای همراه با تنش گرمایی در ایران کم می شود. این روند کاهشی به گونه ای است که از ارتفاع 2300 متری به بالاتر تنش گرمایی مشخصی در ایران مشاهده نمی شود.

هدف از این مطالعه بررسی نقش تنش گرمایی با استفاده از الگوی خودهمبستگی فضایی و تحلیل خوشه ای بر شهروندان تهرانی می باشد. در این پژوهش برای تجزیه و تحلیل داده های پرسشنامه ای از نرم افزارSPSS و MATLAB بهره گرفته شده و از شاخص فضایی Hot Spot استفاده گردید . نتایج بدست آمده بر اساس الگوی خودهمبستگی فضایی نشان داد که نقش تنش گرمایی بر سلامت روانی افراد در مناطق مرکزی، شرقی و شمال شرقی شهر تهران بیشترین تاثیر و در مناطق غربی و جنوبی تهران کمترین نقش را داشته اند. همچنین بر سلامت جسمانی افراد در مناطق مرکزی، جنوبی، شمالی و شمال غربی بیشتر و در مناطق غربی و شمال شرقی ضعیف تر عمل کرده اند.همچنین بر اساس تحلیل خوشه ای تنش گرمایی بر بیماری های قلبی ریوی و گرفتگی عضلانی، آرامش روح و روان و عامل خستگی، سرگیجه، گرمازدگی و کاهش فعالیت و افزایش تعرق بدن تاثیر گذاشته است.

درجه حرارت یکی از مهمترین پارامترهای اقلیمی موثر بر عملکرد محصولات است. در پژوهش حاضر آستانه های بحرانی تنش گرمایی جهت کشت گندم در استان فارس مورد ارزیابی قرار گرفته و براساس نتایج حاصله معادلاتی جهت هریک از آستانه های بحرانی ارائه گردیده است. بدین منظور اطلاعات 14 ایستگاه همدیدی فعال استان فارس انتخاب گردید. با توجه به شرایط آب و هوایی منطقه سه آستانه دمایی 30، 35 و 40 درجه سانتیگراد انتخاب شدند و روزهایی که دمای بیشینه روزانه آن از این آستانه ها بیشتر بوده، تحت بررسی قرار گرفتند. همچنین به دلیل اهمیت تنش گرمایی در شب، تعداد روزهایی که دمای هوای کمینه از 20 درجه سانتیگراد بیشتر بود، نیز تعیین گردید در نهایت باتوجه به نتایج بدست آمده پهنه بندی تنش های گرمایی در استان فارس ارائه گردید. نتایج نشان داد بخش های جنوبی استان فارس عمدتا شامل لارستان، مهر و خنج و بخش های شمال غربی شامل ممسنی و کازرون   بیشتر در معرض تنش گرمایی قرار دارند و در این میان لارستان و ممسنی بیشتر از سایر مناطق از این تنش آسیب می بینن د. در عمده موارد ، دوره تنش گرمایی منطبق با دوره جوانه زنی و گلدهی کشت گندم در استان فارس است. لذا در برخی مناطق تطابق مناسب اقلیمی با کشت گندم وجود ندارد. نقشه های ارائه شده و تحلیل عوامل جوی و بررسی پیشینه اثرات این عوامل به مدیران بخش کشاورزی کمک می کند تا بتوانند احتمال رویدادهای مطلوب یا نامطلوب جوی را در مراحل بعدی نمو گیاهی با دقت بالایی تخمین زنند.

تنش گرمایی مهم ترین مشخصه آب وهوایی استان خوزستان و تأثیرگذارترین پدیده جوی بر نیروی انسانی در منطقه موردمطالعه است، این مسئله در طرح ریزی برای هر نوع مأموریت و یا فعالیت نظامی در آینده که مستلزم به کارگیری نیروی انسانی در منطقه موردمطالعه است باید مدنظر قرار گیرد. در این تحقیق به منظور واکاوی زمانی و مکانی تنش گرمایی مؤثر بر نیروی انسانی یگان های نظامی مستقر در استان خوزستان، ابتدا مطالعه اکتشافی در خصوص موضوع و روش تحقیق صورت گرفته و سپس شاخص دمای معادل فیزیولوژیک با شاخص دمای مؤثر استاندارد مقایسه و شاخص دمای معادل فیزیولوژیک برای انجام این تحقیق مناسب تر تشخیص داده شد. از داده های 12 ایستگاه های سینوپتیک در منطقه موردمطالعه، با دوره آماری 30 سال (2020-1990) جهت استخراج شاخص استفاده شده است. داده های مربوط به پارامترهای اقلیمی شامل سرعت باد، دما، رطوبت نسبی، فشار بخارآب و ابرناکی در مقیاس روزانه از سازمان هواشناسی دریافت گردیده و از نرم افزار جی آی اس برای ترسیم نقشه استفاده شده است. یافته های تحقیق نشان داد که روند تغییرات شاخص در 30 سال گذشته افزایشی بوده و پیش بینی می شود در سال 2030 به عدد 18.088 درجه برسد. ایستگاه های آبادان، امیدیه، هندیجان، بندر ماهشهر و بستان در غرب، جنوب و مرکز منطقه، بیشترین روزهای همراه با تنش گرمایی و نامطلوب ترین مکان برای فعالیت نیروی انسانی در یگان های نظامی در منطقه موردمطالعه هستند. به لحاظ زمانی تیر، مرداد و خردادماه به ترتیب بدترین زمان برای استفاده از نیروی انسانی در منطقه بوده و ماه های آبان و اسفند بهترین شرایط را برای استفاده از نیروی انسانی در یگان های نظامی مستقر در استان خوزستان دارد.

تنش های گرمایی یکی از عوامل خطر در مرگ و میر به شمار می رود. هدف پژوهش، شناخت پتانسیل شاخص جهانی آب و هوای حرارتی (UTCI) به عنوان شاخص خطر سلامت مرتبط با گرما در ایران است. با استفاده از 32 سال داده های روزانه هواشناسی، مقادیر UTCI در صدک های مختلف برای شناسایی دوره های مرگ و میر بیش از حد در پنج شهر تهران، اهواز، مشهد، شیراز و اصفهان در فصل تابستان تعریف شد. الگوهای فراوانی طبقات شاخص UTCI تابستانه شناسایی شد. آستانه صدک های مقادیر حداقل و حداکثر شاخص برای هر ایستگاه استخراج شد. نتایج پژوهش نشان داد مقادیر تابستانی شاخص بین 4/55 تا 9/1- درجه سانتیگراد متغیر است. در مجموع 08/18% دمای شبانه (دمای حداقل شاخص اقلیم حرارتی) و 64/97 % دمای روزانه (دمای حداکثر شاخص اقلیم حرارتی) روزهای مورد مطالعه همراه با تنش گرمایی بوده است. در طول دوره مورد مطالعه 10 درصد روزهای تابستان در شرایط مرتبط با مقادیر حداکثر شاخص UTCI در سه کلاس تنش گرمایی قوی، بسیار قوی و شدید قرار دارند. همبستگی با داده های مرگ و میر از 5 ایستگاه نشان داد که رابطه بین UTCI و تعداد مرگ و میر بستگی به آب و هوای زیستی ایستگاه دارد و تعداد مرگ و میر در شرایط تنش گرمایی بسیار قوی و شدید افزایش می یابد، یعنی زمانی که UTCI بالای 38 و 46 درجه سیلسیوس است. برازش رده های تنش گرمایی بر تعداد مرگ و میرها با روند تابع LOWESS نشان داد پراکندگی مرگ و میر در راستای شاخص UTCI ماهیت متنوعی داشته و بصورت اشکال بالابر V-، U-، J دیده شد. میزان افزایش مرگ و میر بستگی به سطوح تنش گرمایی دارد و در حدود 35 درجه سیلسیوس و بالاتر، یعنی ورود به محدوده رده تنش گرمایی متوسط شاخصUTCI ، افزایش مرگ و میر مشهود است.