جزایر گرمایی

امروزه بررسی رشد شهرها و اثرات آن در کشورهای در حال توسعه از مسائل حائز اهمیت است. هدف از این پژوهش پایش رشد مناطق شهری در طول 31 سال گذشته، اثر آن بر درجه حرارت سطح زمین و بررسی تغییرات جزایرحرارتی شهر است. به منظور بررسی دقیق تر توسعه مکانی مناطق شهری در طول سال های گذشته تاکنون، از تلفیق در سطح تصمیم نتایج بدست آمده از الگوریتم طبقه بندی با نظارت مبتنی بر شبکه عصبی مصنوعی و نتایج حاصل از شاخص مناطق مسکونی استفاده شده است. به منظور محاسبه دمای سطح زمین در منطقه مورد مطالعه، از الگوریتم بهبود یافته پنجره مجزا برای تصاویر سنجنده مادیس و ماهواره لندست 8 استفاده شده است. در مرحله ارزیابی دقت الگوریتم پیشنهادی، از مجموعه تصاویرچندزمانه ماهواره لندست 5 ولندست 8 مربوط به شهرستان شهرکرد، اخذ شده در سال های 1365، 1368، 1372 1377، 1380، 1387، 1392،1394، 1396و تصاویرمتناظر زمانی سنجنده مادیس (تصاویرشب)در سال های 1380، 1387، 1392، 1394 و 1396 استفاده شده است. نتایج بدست آمده نشان دادکه مناطق مسکونی در این شهرستان در طول بازه 31 ساله رشدی در حدود دوبرابر داشته است و مساحت مناطق شهری از 1004 هکتاربه 2112 هکتاررسیده است. علاوه براین، بررسی نقشه های حرارتی تولید شده، نشان می دهد که دمای روزانه سطح شهر و مناطق ساختمانی نسبت به سایر مناطق پایین تر می باشد، ولیکن این امر درطول شب متفاوت است، به طوری که در طول شب مناطق مسکونی و پوشش ساختمانی دارای دمای بالاتری نسبت به سایر مناطق می باشند و این نشان دهنده جزایر گرمایی در شهر است. همچنین نتایج حاصل از آنالیز همبستگی بین مقادیر دمای سطح شهر و شاخص مناطق ساختمانی نشان می دهد که با افزایش رشد مناطق شهری، جزایر حرارتی نیز با روند افزایشی روبه رو هستند.

امروزه،شهرها با ساخت وسازهای به هم فشرده و وجود انواع فعالیت ها به ویژه در بخش مرکزی کاملاً بر اقلیم خود و پیرامون اثر گذاشته اند و به افزایش حرارت شهری و ایجاد جزایر گرمایی منجر شده اند که دارای آثار سوء بر زیست شهری است. در مقابله با مضرات جزایر گرمایی شهری، استراتژی های کاهش اثر و سازگاری توسط مطالعات پیشنهاد شده است. امکان اجرای هر یک از این استراتژی ها در شهرهای مختلف جهان، باتوجه به امکانات و ظرفیت های موجود آن ها، متفاوت است که مطالعه امکان سنجی مسیر مشخصی را برای مدیریت شهری برای مقابله با جزایر گرمایی مشخص می کند. هدف از این پژوهش امکان سنجی اجرای استراتژی های کاهش اثر و سازگاری در کلان شهر تهران است. روش تحقیق در این مقاله توصیفی-تحلیلی و از لحاظ ماهیت کاربردی است و جامعه آماری این تحقیق متخصصان شهری بوده و روش جمع آوری داده ها پرسش نامه است. روش تجزیه و تحلیل داده ها روش منطق فازی - کلامی است. نتایج تحقیق نشان می دهد که استراتژی های کاهش اثر (شامل تغییر رنگ پشت بام ها و جداره های شهری به رنگ هایی با انعکاس بیشتر و ...) و استراتژی های سازگاری (شامل آموزش شهروندان با هدف وفق با دماهای بیشتر، ترویج و آموزش شهروندان در زمینهصرفه جویی در مصرف برق و گاز،و بهره گیری از روش های جلب مشارکت شهروندان) بیشترین امکان اجرا در کلان شهر تهران را داراست. به صورت کلی،استراتژی های کاهش اثر امکان بیشتری برای اجرا در شهر تهران را داراست. نیاز به تغییر رویکرد از استراتژی های کاهش اثر به سوی استراتژی های سازگاری در سیاست های کلان مقابله با جزایر گرمایی احساس می شود.

در طول حیات کره زمین، تغییرات آب و هوایی زیادی صورت گرفته است و در حال حاضر شاخص ها نشان می دهند که تغییرات طبیعی با مداخله بشر در طبیعت تسریع یافته است. گسترش شهر نشینی، کاهش فضاهای سبز و مصرف بیشتر سوخت های فسیلی، پدید آورنده میکروکلیمای جزیره حرارتی بر فراز شهر است، که چندین درجه سانتی گراد هوای شهر از پیرامون خود (روستاها) گرم تر می کند. این پدیده موضوع بسیار داغی در پژوهش های اخیر در اروپا و امریکا می باشد که نخستین بار، با مقایسه دمای مرکز شهر لندن و اطراف آن مطرح گردید و تحقیقات وسیعی در زمینه راهکار های آن انجام شد، اما متاسفانه در ایران تقریبا کوششی در زمینه معماری برای حل معضلات ناشی از این پدیده صورت نگرفته است. این پدیده هنگامی شکل می گیرد که درصد زیادی از پوشش های طبیعی سطحی از بین می روند و جای خود را به ساختمان ها، جاده ها و سایر تأسیسات شهری می دهند. این سطوح توانایی بازتابش کمتری دارند و بنابرابن انرژی خورشیدی را جذب و نگه داری می کنند و باعث ایجاد پدیده جزایر گرمایی می شوند و اختلاف دمای زیادی میان هوای درون شهر و هوای پیرامون شهر ایجاد می نماید. لذا این مقاله با هدف بررسی و شناخت عوامل موثر بر جزایر حرارتی، راه های کاهش آن و نقش مصالح موجود در نمای ساختمان ها بر ایجاد جزایر حرارتی، درصدد است با شناخت علل تشدید از قبیل بازتاب، جذب، گسیل و انتشار کربن، لیستی از مصالح مناسب و جایگزین مصالح موجود برای شهرها و ساختمان های آینده ارائه نماید تا قدمی در جهت کاهش اثرات مخرب جزایر گرمایی در شهرها برداشته شود.

افزایش جمعیت وگسترش شهر نشینی، کاهش فضاهای سبز، مصرف زیاد سوخت های فسیلی، انتشار گازهای گلخانه ای و استفاده از مصالح نا مناسب پدید آورنده میکروکلیمای جزیره حرارتی بر فراز شهرها شده؛ که چندین درجه سانتی گراد هوای شهر را از پیرامون خود (روستاها) گرم تر نموده. لذا این مقاله بعد از شناخت عوامل موثر بر ایجاد جزایر حرارتی (همچون موقعیت شهر؛ اندازه شهر و جمعیت؛ تراکم محیط ساخته شده؛ هندسه شهری؛ ویژگی حرارتی سطوح شهری؛ سطوح ضد آب؛ گرمای انسان ساخت و آلودگی هوا ) و معرفی استراتژی های کاهشی(همچون استراتژی های سبز شهری، سطوح سرد شهری، طراحی شهری، کاهش گرمای انسان ساز )، به بررسی پارامترهایی همچون میانگین دمای تابشی و دمای هوا در سه آلبدوی بالا0.8، آلبدوی متوسط(0.5) و آلبدوی پایین(0.3) می پردازد. در این راستا با انتخاب خیابان پونک در شهر قزوین که دارای تنوع در مصالح می باشد، با بررسی از طریق شبیه سازی با نرم افزار Envi met به این نتیجه رسیدیم که تغییرات در میزان توان تابشی و دمایی محیط می تواند تاثیر بسزایی در میزان میانگین دمای تابشی محیط و به تبع آن بر آسایش حرارتی فضای باز محیط بگذارد، نتایج حاکی از آن است که با وجود مناسب بودن مصالح سرد با آلبدوی بالا برای کف خیایانها و بامها اما مصالح دارای آلبدوی بالا در نما بخاطر انعکاس زیادی که به محیط دارند آسایش حرارتی را پایینتر می آورند و محیط را گرمتر می کند و در شهرهایی که دارای جزیره حرارتی هستند مصالح روشن باعث گرم شدن محیط می شوند اما در شهرهایی که هنوز مشکل تشکیل جزایر حرارتی وجود ندارد استفاده از مصالح روشن با آلبدوی بالا سبب کاهش مصرف انرژی در داخل ساختمان می گردد و سبب می گردد سرمایش ساختمانها در تابستان کمتر شده و بالتبع مصرف انرژی کاهش یابد.

پیشینه و هدف: پژوهش حاضر، ضمن بررسی الگوی توزیع فضایی جزایر گرمایی تهران در بستر ویژگی های اجتماعی (رفتاری) این شهر، به برنامه ریزی و توسعه شهری بر اساس تاثیر الگوهای رفتاری جهت افزایش آسایش اقلیمی نیز می پردازد. در این پژوهش، با بررسی محله های مناطق ده و یازده و دوازده تهران (محله های منتخب حاصل از همپوشانی نقشه های GIS کیفیت شهری با تصاویر ماهواره ای گرمایش شهری)، شامل محله های مرتضوی و سلیمانی در منطقه ده، محله های جمهوری و عباسی در منطقه یازده و محله های هرندی و تختی در منطقه دوازده هستند، به یافتن رابطه تحلیلی پیوستگی و همبستگی میان الگوی توزیع جزایر گرمایی و الگوهای رفتاری شهروندان در محله های مذکور با تحلیل استنباطی پرداخته شده است. مواد و روش ها: پژوهش حاضر جهت ارائه راهکارهای برنامه ریزی شهری بر اساس الگوهای رفتاری متناسب با آسایش اقلیمی در شهر تهران، به الگوهای غالب رفتاری ساکنین و مراجعه کنندگان در بافت های شهری پرداخته است و با بسط این تحلیل ها در رابطه پیوستگی و همبستگی میان الگوی توزیع جزایر گرمایی و الگوهای رفتاری شهروندان در محله های مذکور به تحلیل استنباطی (SPSS) واریانس انوا و ضریب همبستگی اسپیرمن، راهکارهای شهرسازانه ای به صورت مدل منسجم شهری حاصل از این تحلیل ها ارائه می دهد. روش پژوهش حاضر توصیفی - تحلیلی است و برای گردآوری داده ها، هر دو شیوه اسنادی و میدانی به کاررفته است. در روش اسنادی بیشتر از کتب علمی و نشریه های علمی- پژوهشی، استفاده شده است. نقشه های GIS اولیه تراکم جمعیت، قیمت مسکن و کیفیت زندگی برگرفته از سامانه ملی داده های کاربردی با تصاویر ماهواره ای که از ماهواره های لندست ۸ و مادیس تهیه شده در تاریخ های شهریورماه و بهمن ماه ۱۳۹۴ توسط خود نگارنده، مورد همپوشانی قرار گرفته تا مناطقی از تهران که عامل به وجود آمدن جزایر گرمایی در آنها، ناشی از کمبود کیفیت شهری در تهران است، مشخص شود. چراکه ازجمله روش های نوین محاسبه جزیره حرارتی شهری و نقش کاربری های مختلف، استفاده از علم سنجش ازدور و تصاویر ماهواره ای است. در ادامه جهت دستیابی به الگوهای غالب رفتاری ساکنین و مراجعه کنندگان در بافت های شهری محله های مذکور، ازجمله (زمان حضور، دلایل حضور، تناوب حضور و میزان تراکم جمعیت) با روش میدانی و توزیع پرسشنامه به ارزیابی ذهنی و ادراکی افراد در محیط و تحلیل توصیفی آن پرداخته می شود. حین انجام مطالعات میدانی، تحلیل کیفی بر اساس مشاهدات رفتاری و معنایی نیز صورت گرفته است. جهت یافتن رابطه تحلیلی پیوستگی و همبستگی میان الگوی توزیع جزایر گرمایی و الگوهای رفتاری شهروندان تحلیل استنباطی انجام شده است. یافته ها و بحث: حضور پذیری در محله های متفاوت، نمودهای متفاوتی دارد. با ایجاد دعوت کنندگی در سایر فضاهای فعالیتی با تقویت فعالیت های با سرریز فعالیتی، تعریف فضاهای مکث و حرکت در فضای خیابان های اصلی در حاشیه و داخل بافت محله، کنترل ورود و خروج وسایل نقلیه به محله با تعریف ورودی برای خیابان های اصلی و غیره، آسایش اقلیمی محله بیشتر خواهد شد. همچنین، توجه به ساعات کم ترافیک هر محله و مدیریت عوامل جزایر گرمایی مانند عبور و مرور جهت انبارداری و حمل کالا و ... در این ساعات است. در نهایت با بسط تحلیل هایی که در این پژوهش انجام گرفته است، در نظام شهری راهکارهای شهرسازانه ای جهت رفع معضل جزایر گرمایی با الگوهای رفتاری انجام خواهد پذیرفت.نتیجه گیری: محله های مورد مطالعه، به دلیل وجود کاربری های مختلط و تداخلات ترافیکی، نابسامانی مدیریت و غیره، آسایش اقلیمی خود را ازدست داده و تبدیل به جزایر گرمایی شدند. فعالیت های موجود در این محله ها، به لحاظ معنایی در سطح شهر شناخته شده اند ولی فاقد قواعد اجرایی مناسب، می باشند. بنابراین این قسمت ها پتانسیل لازم برای تبیین و ارائه الگوهای رفتاری جهت کاهش اثرات جزایر گرمایی را دارند. جهت تبیین و ارائه اصولی کاهش اثرات جزایر گرمایی و افزایش میزان رضایت عمومی، کنترل حضور پذیری در محله ها، و توجه به ساعات کم ترافیک هر محله و مدیریت آن، از مهم ترین عوامل کاهش جزایر گرمایی با الگوهای رفتاری هستند.