دمای سطحی

با رشد شهرنشینی، افزایش جمعیت و تغییر کاربری ها در قرن اخیر، دمای شهرها نسبت به حومه افزایش داشته و جزایر حرارتی شهر شکل می گیرد. شهر مشهد نیز، یکی از کلان شهرهای ایران، این بحران نوین شهرنشینی را تجربه می کند. در این پژوهش با استفاده از تصاویر باند ۶ سنجنده TM ماهواره لندست، موقعیت جزایر گرمایی شهر مشهد در ۴ سال مختلف (۱۳۷۱-۱۳۹۰) برای تیرماه و مردادماه شناسایی شد. به این منظور، از تصاویر دردسترس ماهواره لندست از مرکز مطالعات زمین شناسی آمریکا و داده های ساعتی هواشناسی مشهد استفاده شد. با استفاده از روش کین، الگوریتم و مدل مناسب و نیز نقشه حرارتی سطح زمین، شاخص پوشش گیاهی و جزایر حرارتی شهر مشهد تهیه شد. نتایج نشان داد مکان های عاری از پوشش گیاهی و دارای رطوبت پایین با قالب فضاهای باز، فاقد کاربری یا کاربری حمل و نقل از جنس خاک و سنگ مانند منطقه ثامن و منطقه ۱۲ شهری، دمای سطح زمین بالا بوده و جزیره های گرمایی شهر را شکل می دهند و منطقه پارک ملت، باغ ملک آباد و باغ های آستان قدس رضوی با شاخص پوشش گیاهی درختزار و رطوبت بالا، محدوده های سرد شهر هستند. اولین مرکز تشکیل جزیره گرمایی در طی چهار سال مورد مطالعه به خصوص در ۲ سال آخر (۱۳۸۸و۱۳۹۰)، منطقه ۱۲ شهری با نبود پوشش گیاهی و کاربری مسکونی با فضای باز خالی است. دومین مرکز جزیره گرمایی در منطقه ۸ شهری به دلیل وجود بزرگراه شهید کلانتری از لحاظ پوشش سطح آسفالت و حجم ترافیک و وجود دو منطقه نظامی با زمین های بایر بدون پوشش گیاهی و رطوبت است. بنابراین با گسترش فیزیکی شهر، وسعت و تعداد جزیره های گرمایی افزوده می گردد.

رشد لجام گسیخته کلان شهر تهران در چند دهه اخیر بیش از همه فضاهای سبز شهری و باغات و مزارع حاشیه ای تهران را تخریب کرد. این در حالی است که بوستان ها و فضاهای سبز شهر علاوه بر اینکه مانند ریه های شهری تنفس شهر را کنترل می کنند، در تعدیل و کنترل دمای شهری و هیدرولوژی نقش غیرقابل انکاری دارند. آلودگی شهری سال های اخیر اگرچه کاملاً زاییده تخریب فضاهای سبز شهری نیست، به طور قطع می توانست در کاهش آلودگی نقش کنترل کننده ای داشته باشد. ترغیب و توجه دادن برنامه ریزان و مدیران شهری به نقش و اهمیت بوستان ها و فضاهای سبز شهری در کنترل دما، آلودگی و هیدرولوژی شهری، نقش مؤثری دارد . هدف تحقیق تحلیل اثر میکروکلیمایی شهری بوستان های بزرگ شهر تهران در فصل تابستان است. به همین منظور هفت بوستان بزرگ شهر تهران به عنوان نمونه انتخاب شده است تا اثر پوشش سبز را در تعدیل دمایی سطحی زیر درخت و پهنه های اطراف نشان داده شود. در این پژوهش با استفاده از داده های لندست 8 دمای سطحی هفت بوستان بزرگ شهر تهران برای یک روز گرم تابستانی استخراج و تغییرات دمایی درون بوستان براساس انبوهی و تراکم کمتر و عرصه های لخت بررسی شده است. در ادامه با انتخاب یک برش عرضی بین بخش پرپوشش داخل بوستان تا منطقه مسکونی حاشیه بوستان تغییرات دمایی ایجادشده ارزیابی شده است. نتیجه این تحقیق نشان داد تفاوت دمایی حاصل از تابش از سطوح سبز و برگ های درختان و سایه ای که در زیر درخت ایجاد می شود نسبت به سطوح خاکی و بدون آسفالت بسته به ارتفاع بوستان بین 15 تا 9 درجه سانتی گراد ایجاد می کند؛ برای مثال، در بوستان سرخه حصار و لویزان این تفاوت در محدوده 15 درجه سانتی گراد و در بوستان ولایت حدود 9 درجه سانتی گراد بوده است. این تحقیق همچنین بیانگر آن است که گونه های پهن برگ نقش بسیار بالاتری در کاهش دمای سطحی نسبت به گونه های سوزنی برگ دارند. در ارتباط با نقش بوستان در تعدیل دمای محیط اطراف، بوستان های لویزان و سرخه حصار بیشترین تعدیل دمایی و بوستان چیتگر کمترین اثر تعدیلی بر فضاهای مسکونی اطراف داشته است. از لحاظ شیو حرارتی ایجادشده بین منطقه پرتراکم تا منطقه مسکونی، اطراف بوستان های کوهسار و لویزان بالاترین شیو حرارتی را داشته اند. این پدیده، به دلیل تغییرات شدیدتر پوشش درختی بین منطقه پرتراکم و منطقه مسکونی و عامل ارتفاع یا شیب ارتفاعی به وجود آمده است. برعکس در سایر بوستان ها شیو دمایی بین منطقه پرتراکم تا منطق مسکونی حاشیه بسیار ملایم و بطئی بوده است.

این مقاله به بررسی نقش میکروکلیمایی ساخت وسازهای بی رویه در یک دهه اخیر بر افزایش دمای سطحی و تشدید جزیره گرمایی در منطقه یک تهران می پردازد. از داده های ایستگاه شمیرانات و داده های سنجش آلودگی هوای اقدسیه در دوره آماری 12 ساله استفاده شد. برای آشکارسازی نقش کاهش پوشش گیاهی بر دمای سطحی از تصاویر ماهواره لندست 8 استفاده گردید. نتایج نشان داد که در منطقه 1 به دلیل ساخت وسازهای غیراصولی و بدون ضابطه در چند دهه اخیر، پوشش گیاهی از بین رفته، درختان منطقه قطع شده یا در توسعه فضای سبز استاندارد لازم رعایت نشده است. دو ناحیه گرم یا همان جزیره گرمایی با دمای سطحی بالا در حال شکل گیری و توسعه بر روی سایر بخش های هم جوار است. نیمه شرقی منطقه 1 بخصوص بخش جنوب شرقی آن به عنوان یک بخش بسیار گرم در تمام فصول خودنمایی می کند. در فصول گرم دمای سطحی در این ناحیه بسیار افزایش می یابد. درصورتی که بخش میانی که هنوز توانسته تا حدود زیادی فضای سبز خود را حفظ کند از شرایط بهتری برخوردار است. بااین همه به دلیل رشد لجام گسیخته ساخت وسازها در یک دهه اخیر دماهای حداقل (صبحگاهی) بخصوص در فصول سرد به سرعت و با شیب زیادی در حال افزایش است. همچنین، مقادیر ریز گردها بخصوص PM10 و PM2 در منطقه یک در حال افزایش است. تشدید جزیره گرمایی سبب شده است بادهای جنوب غرب تا جنوب و جنوب شرقی در تمام ماه های سال تشدید شده و ریزگردها از بخش های جنوبی شهر تهران و پهنه های بایر اطراف بر روی این منطقه منتقل شده و این منطقه را بخصوص در ماه های سرد سال جزء مناطق آلوده تهران قرار داده است. هدف این پژوهش بررسی نقش تغییر در کاربری اراضی و قطع درختان و از بین رفتن پوشش گیاهی در تغییر در دمای سطحی و جزیره گرمایی منطقه یک شهری تهران است.  

امروزه شهرها به واسطه رشد جمعیت، گسترش صنایع، مصرف انرژی فسیلی در نتیجه تولید گازهای گلخانه ای، آلودگی هوا و در نهایت تغییر اقلیم به شدت آسیب پذیر می باشند. با گسترش شهرها سطوح طبیعی زیادی به زیر ساخت و ساز می روند، مصالح مصنوع بیشتری استفاده می شود تراکم جمعیتی و ساختمانی بیشتر تولید حرارتهای ناشی از فعالیت های انسانی را تشدید می کند. همه این موارد در کنار نوع استفاده ای که از زمین در سطح شهر می شود که بیانگر خصوصیات خاصی از قبیل توان تشعشعی، ظرفیت گرمایی، آلبدو و... می باشد و دمای سطحی متفاوتی را نسبت به سایر نقاط نشان می دهد. تکنولوژی فضایی به طور موفقیت آمیزی در تعیین دمای سطح و توازن انرژی شهری به کار گرفته شده است. در این پژوهش دمای سطحی مناطق 1 و 21 شهر تهران با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 7 شناسایی و با انطباق آن با نقشه کاربری اراضی زمین این مناطق دمای سطحی آن برآورد شده است. نتایج نشان می دهد که ارتباط نزدیکی بین کاربری زمین و دمای سطحی وجود دارد چنانچه در این دو منطقه با توجه به نوع نقش و فعالیت هر منطقه دمای سطحی متفاوتی شناسایی شده است. منطقه 21 با کارکرد صنعتی و کارگاهی، زمین های بایر، عدم پوشش گیاهی، عدم وجود آبراهه ها و استفاده بیش از حد مصالح مصنوع و صنعتی و همچنین تولید حرارت های ناشی از فعالیتهای انسانی میانگین دمای سطحی 5 درجه سانتیگراد بیشتر از منطقه 1 را نشان می دهد.