جزیره حرارتی شهر

افزایش جمعیت و توسعه شهرنشینی و به تبع آن کاهش مناطق جنگلی سبب افزایش میزان دمای سطح زمین در مناطق شهری شده که در نتیجه جزیره حرارتی شهری ایجاد می گردد. جزایر گرمایی شهر، یکی از عواملی است که هم زمان با توسعه شهر اهمیت پیدا کرده و امروزه می توان با استفاده از تصاویر ماهواره ای به محاسبه و ارزیابی آن پرداخت. اهداف این پژوهش شامل ارزیابی نقطه ای تغییرات دما، ارتباط کاربری اراضی، پوشش گیاهی، ترافیک و تیپ های خاک با دمای سطح زمین در شهر ساری و روند تغییرات مکانی آن در طی دو بازه 1988 و 2018 می باشد. به این منظور از تصاویر سنجنده TIRS و TM لندست 5 و 8 در بازه زمانی 30 ساله (1988_2018) جهت بررسی تغییرات جزیره حرارتی و محاسبه دمای سطح زمین، باالگوریتم تک کاناله استفاده گردید. نتایج نشان داد که در طی دوره 30 ساله با کاهش 3/235 هکتاری از فضای سبز و افزایش 34 درصدی سطح اشغال اراضی شهر ساری وسعت جزایر حرارتی به میزان 83/21 % افزایش یافت. همچنین با توجه به مقدار P-value کمتر از 05/0 نشان دادکه رابطه معنی داری بین شاخص پوشش گیاهی و سطح اشغال شهر با دمای سطح زمین وجود دارد و می توان استدلال کرد که تغییرات کاربری اراضی، پوشش گیاهی و ترافیک که ناشی از افزایش جمعیت و تغییر کاربری اراضی است، از عوامل اصلی افزایش تغییرات مکانی در جزایر حرارتی شهر ساری می باشند.

انرژی حرارتی سطوح شهری (LST) متغیر کلیدی برای کنترل ارتباط بین شار حرارت تابشی، نهفته و محسوس است. بدین ترتیب تحلیل و درک پویایی LST و شناسایی ارتباط آن با تغییرات منشاء انسانی برای مدل سازی، پیش بینی تغییرات محیطی و، سرانجام، سیاست گذاری شهری لازم است. از سوی دیگر، هم افزایش مقدار پوشش گیاهی یکی از کاراترین استراتژی های کاهش اثرات خرده اقلیم شهری است. بنابراین، تحلیل روند تغییرات حرارتی سطوح و میزان همبستگی فضایی سبزینگی گیاهی با این پدیده در اثر تحولات شهرنشینی و شهرسازی شهر تهران، بین سال های 1395-1382 شمسی مورد پژوهش واقع شده است. تصاویر ماهواره ای بدون پوشش ابری و صاف کلانشهر تهران توسط ماهواره Landsat8 برای مرداد ماه سال 1395 و ماهواره Aster برای مرداد ماه سال 1382 به کمک نرم افزار Envi و، از طریق الگوریتم های مختلف در سنجش از دور به الگوهای فضایی میزان حرارت سطوح و شاخص پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI) کلانشهر تهران تبدیل شده است. خروجی های فضایی نشان می دهد در طی تقریباً یک دهه اخیر کمینه انرژی حرارتی سطوح c̊ 3.67 و میانگین انرژی حرارتی سطوح به میزان c̊ 0.47 با کاهش همراه بوده و این در صورتی است که میانگین مقدار شاخص پوشش گیاهی نرمال شده هم از 0.06- به 0.10 افزایش یافته است. همچنین برآورد همبستگی فضایی شاخص NDVI با LST در یک دهه اخیر در مناطق 22گانه شهر تهران هم حاکی از کاهش 0.02 است. این کاهش همبستگی نشان از افزایش نقش فعالیت های انسانی بر میزان دما و انرژی حرارتی سطوح شهری دارد. بنابراین، با توجه به نتایج به دست آمده جهت کاهش مصرف انرژی شهری که در راستای به تعادل رساندن انرژی سطوح شهری است، نقش الگوهای مختلف توسعه کالبدی شهر بیش از پیش نمایان می گردد.

گسترش و توسعه شهرها و افزایش شهرنشینی یکی از ویژگی های کنونی و عصر حاضر جوامع انسانی به ویژه کشورهای درحال توسعه است. تراکم و ازدیاد جمعیت در شهرها منجر به گسترش و توسعه نواحی شهری و تغییر در کاربری اراضی شهری گردیده است. در این تحقیق با استفاده از تکنیک سنجش ازدور نسبت به شناخت الگوها و بررسی تغییرات مکانی دمای سطح زمین در مناطق مختلف شهر اصفهان اقدام شد. با استفاده از معادلات حرارتی و الگوریتم مرکز مشابهت، دمای سطح زمین برای دوره های 1365 تا 1401 محاسبه گردیده است. برای ارزیابی تغییرات صورت گرفته در کاربری اراضی محدوده موردمطالعه که شامل کاربری های ساخته شده، باغات، پوشش گیاهی، و اراضی فاقد پوشش گیاهی می باشد از طبقه بندی نظارت شده روش بیشترین مشابهت استفاده شده است. نتایج حاصل از مقایسه کاربری اراضی سال 1365 تا 1401 در محدوده مطالعاتی نشان می دهد که، در طی دوره مذکور کاربری مسکونی 94/175 کیلومترمربع افزایش داشته و کاربری باغات 28/74 کیلومتر روند کاهشی را نشان می دهد. همچنین در کاربری پوشش گیاهی شاهد کاهش 03/39 کیلومتری و در کاربری مناطق فاقد پوشش گیاهی 75/217 کیلومتر کاهش را شاهد هستیم. نتایج حاصل از بررسی دمای سطح زمین، نشان دهنده گسترش دمای سطح زمین در دوره مطالعاتی در شهر اصفهان می باشد. بر این اساس در دوره موردمطالعه، در نواحی شرق و جنوب شرق دمای سطح زمین در حال گسترش بودند. بررسی خطوط هم دما بیانگر این است که دمای سطح زمین در اطراف شهر ازنظر دمایی و وسعت افزایش قابل توجهی پیدا کردند

از اثرات شهرنشینی، پدیده جزیره حرارتی شهری است که به دنبال آن دمای شهر بالا می رود و تقاضای انرژی برای خنک شدن افزایش می یابد. در این پژوهش نقش عوامل محلی در ایجاد و توسعه جزایر حرارتی شهر اهواز در دوره گرم سال از سال 2000 تا 2015 میلادی با به کارگیری داده های سنجنده ی ماهواره لندست 7 و 8 مورد بررسی قرار گرفت. به منظور ارزیابی تغییرات بیوفیزیکی سطح زمین در شهر اهواز از تغییرات شاخص تفاضل بهنجار شده ی پوشش گیاهی به روش آستانه ای توکانگا - تاگ بهره برده شد. با به کارگیری روش کریجینگ و پهنه بندی دمای اهواز افزایش آستانه های کمینه و بیشینه دمایی شهر اهواز نمایان شد که استمرار این تغییر می تواند منجر به تغییر اقلیم محلی شود. نتایج خودهمبستگی فضایی موران تاییدی آشکار بر رد فرضیه عدم ارتباط فضایی دمای سطح زمین اهواز است. ارزیابی نقشه های دمایی نشان داد هرچه از مناطق جنوبی به سمت مناطق شمالی پیش می رویم، به دلیل کاهش فضاهای سبز و افزایش زمین های بایر شاهد افزایش دما هستیم. بین مناطق مرکزی و حومه شهر اختلاف حرارتی تند وجود دارد، منطقه ی 8 به علت استقرار شرکت های صنعتی پایدارترین جزیره حرارتی در این منطقه از شهر را شکل داده است. مناطق مسکونی نسبت به مناطقی با کاربری صنعتی و بایر، تاثیر کم تری در ایجاد و گسترش جزایر حرارتی داشته است.