اقلیم شهری

معماری سنتی شهرهای تاریخی ایران حاوی درس های آموزنده ای در زمینه های مختلف مرتبط با معماری و شهرسازی است. یکی از نکات قابل تأمل در این زمینه شگردهای به کار رفته در طراحی فضاهای باز و پیاده راههای شهرهای کویری است که علی رغم شرایط محیطی سخت و خشن این مناطق، امکان زندگی امن، راحت و پایدار را برای هزاران سال فراهم نموده است. مقاله حاضر با بررسی بافت تاریخی شهر کاشان در اوج گرمای تابستان و اوج سرمای زمستان، به مطالعه این شگردها به کمک علم همسازی با اقلیم پرداخته است. در این مقاله از جدیدترین شاخص ارزیابی وضعیت گرمایی فضای باز که شاخص اقلیم دمای جهانی نام دارد برای ارزیابی داده های برداشت شده در روزهای 20 و 21 ماه تیر و 20 تا 22 ماه دی سال 1390، استفاده شده است. داده های میدانی توسط دستگاه هواشناسی سیار که قادر به برداشت آمار دما، رطوبت، باد و فشار هواست گردآوری شده است. به رفتارهای مردم، اعم از مدت حضور، نوع لباس و فعالیت در مسیر انتخابی، در روزها و شب های مورد نظر توجه شد. تحلیل نتایج با انتقال داده ها به نمودار سایکرومتریک و مقایسه آن با منطقه های گرمایی تعریف شده توسط شاخص مورد نظر برای ارزیابی گرمایی انجام شده است. مقایسه این نتایج با داده های طولانی مدت و کوتاه مدت ایستگاه هواشناسی کاشان نشان داد که معماری هر فضا، تا چه میزان وضعیت اقلیم خرد را نسبت به اقلیم محلی، اقلیم کوتاه مدت شهر و اقلیم بلند مدت شهر تعدیل کرده و امکان حضور طولانی و امن مردم را در گرم ترین ایام تابستان و سردترین ایام زمستان کاشان فراهم نموده است. تعیین میزان موفقیت راهکارهای معماری به کار رفته به عنوان اصول طراحی گذرهای همساز با اقلیم در مناطق کویری محصول این مقاله است.

محدودیت هایی مانند پوشش زمانی کم و کوچک مقیاس بودن تصویر برداری مادون قرمز حرارتی در اقلیم شناسی شهری به عنوان یک چالش علمی عصر حاضر می باشد. برای رفع این مشکل، مدل های ادغام زمانی و مکانی تصاویر مانند SADFAT در سنجش از دور مورد توجه قرار گرفته است. در تحقیق حاضر قابلیت استفاده از مدل SADFAT برای بکارگیری ویژگیهای مکانی تصاویر سنجنده OLI و زمانی سنجنده MODIS ، به منظور برآورد LST های مناطق شهری، ارزیابی شده است. داده های ورودی به مدل شامل رادیانس حرارتی تصاویر مودیس و لندست و باند قرمز و مادون قرمز نزدیک لندست جهت پیش بینی دمای سطح روزهای متوالی سال 2017 میلادی محدوده شهر تهران می باشد. الگوریتم با بکارگیری دو جفت تصویر مودیس و لندست در زمان مشابه و مجموعه هایی از تصاویر مودیس در زمان پیش بینی و تعیین ضریب تبدیل تغییرات رادیانس حرارتی پیکسل ناهمگن مودیس نسبت به پیکسل لندست، LST را در مناطق ناهمگن پیش بینی می کند. برای ارزیابی نتایج مدل، تمامی پیکسل های تخمین زده شده به صورت نظیر به نظیر با پیکسل های تصویر مبنا در آن محدوده مقایسه شدند . میزان برآیند مقایسه برای روزهای فصل پاییز نشان می دهد که مدل SADFAT در این فصل بطور میانگین با ضریب همبستگی 86/0 و خطای خطای جذر میانگین مربعی 122/0 ، بالاترین دقت و در فصول دیگر با میانگین ضریب همبستگی 76/0 و خطای جذر میانگین مربعی حدود 4/0 ، دقت خوبی را ارائه نموده است . بنابراین با وجود برخی خطاهای سیستماتیک و متغیر موجود در تصاویر و اجرای الگوریتم، عملکرد این مدل برای پیش بینی LST در مقیاس زمانی روزانه و قدرت تفکیک مکانی 30 متر در شهر تهران خوب ارزیابی شد.

در طول قرن بیستم آب و هوای زمین تعادل خود را از دست داده و دما رو به افزایش گذاشته است و اقلیم در حال تغییر و گرمایش جهانی در حال وقوع است. تغییرات اقلیمی از مباحث مهم اقلیمی است که در سال های اخیر افکار پژوهشگران و حتی سران حکومت ها و سازمان ها را به دلیل اثراتی که بر فعالیت های سیاسی، اجتماعی، اقتصادی دارا می باشد، به خود مشغول داشته است. هدف از پژوهش حاضر بررسی میزان اثرات توزیع فضایی جمعیت شهر ساری بر تغییر اقلیم شهری با تأکید بر جزایر حرارتی می باشد. پژوهش حاضر از نوع تحلیلی – توصیفی بوده و به لحاظ هدف، ماهیتی کاربردی – توسعه ای دارد. اطلاعات لازم برای پژوهش از سازمان های مدیریت شهری و ارگان هایی که مرتبط با موضوع پژوهش بوده اند، بدست آمده است. برای تجزیه و تحلیل داده ها به جهت بررسی میزان توزیع فضایی جمعیت در هر یک از مناطق شهر ساری، از مدل آنتروپی شانون نسبی و برای محاسبه حداکثر شدت جزیره حرارتی معادله عددی – نظری Oke به کار گرفته شده است. برای تولید نقشه ها از نرم افزارArcGIS و برای بررسی ضریب اسپیرمن از نرم افزار SPSS استفاده شده است. یافته ها نشان می دهد که ارتباط مستقیمی میان شاخص توزیع فضایی جمعیت در نواحی و بیشینه جزایر حرارتی در شهر ساری وجود دارد به طوری که هر ناحیه که توزیع فضایی جمعیت زیاد بوده است، میزان جزایر حرارتی نیز متوسط رو به بالا بوده است. لذا در جهت رفع معضلات ناشی از بروز جزایر حرارتی در شهر لازم است تا به مقوله توزیع فضایی جمعیتی شهر در برنامه ریزی جهت طرح های توسعه شهری توجه بیشتری شود.

پیچیدگی مباحث مرتبط با آسایش حرارتی که از یک سو با اقلیم به عنوان پدیده ای ناپایدار و از سوی دیگر با انسان مرتبط است، در کنار کمبود مبانی مدون در این زمینه موجب دشواری تشخیص و تأمین نیازهای اقلیمی یک سایت مشخص برای طراحان شهری و عدم توجه کافی به این بخش از عوامل سازنده کیفیت در طرح های اجرایی شده است. پژوهش حاضر با هدف بررسی میزان تأثیرگذاری عناصر الحاقی نما، سایبان، پوشش و سطوح آب به عنوان پرکاربردترین ابزار طراحی مؤثر بر کیفیت آسایش حرارتی عابرین پیاده در نواحی گرم و خشک تهیه شده است. روش جمع آوری اطلاعات در این پژوهش، مطالعات کتابخانه ای و میدانی بوده است. روش این پژوهش بر تحلیل مقایسه ای گزینه های پیشنهادی از طریق کاربرد تکنیک شبیه سازی رایانه ای (نرم افزار ENVI-met) کیفیت آسایش حرارتی در یک معبر نمونه در شهر کاشان استوار است. شاخص مورد استفاده در ارزیابی کیفیت آسایش حرارتی در این پژوهش شاخص PMV به عنوان یکی از جامع ترین روش های تخمین آسایش حرارتی است. در انتها پس از تحلیل وضع موجود معبر سه گزینه طراحی با استفاده از ابزارهای متداول طراحی اقلیمی طراحی شده و میزان تأثیرگذاری هریک از این عناصر با استفاده از مدل سازی مورد ارزیابی قرار گرفته است. درمجموع نتایج پژوهش تأثیرگذاری قابل توجه ایجاد سایه را نسبت به سایر روش ها در مقیاس اقلیم خرد شهری نشان داده است.

تغییرات کاربری اراضی با تغییر ویژگی های پوشش سطحی مانند شکل مناطق ساخت و ساز شده ، میزان جذب گرما ، مصالح ساختمانی، آلبدوی سطحی و میزان پوشش گیاهی منجر به تغییرات دمای سطح زمین می شود. الگوی تغییرات دمای زمین در کاربری ساخت و ساز شده در مناطق گرم و خشک بر خلاف مناطق مرطوب باعث کاهش دمای سطح زمین و به عبارتی پدیده جزایر سطحی سرد شهری می شود. با توجه به توسعه شتابان مناطق شهری و صنعتی در دشت اردکان- یزد در دهه های اخیر، این مطالعه با هدف بررسی تغییرات الگوی دمایی سطح زمین با استفاد از تصاویر ماهواره ای لندست 7 و 8 برای دو فصل زمستان و تابستان سال های 2002 و 2019 انجام شد. علاوه بر آن ارتباط کاربری اراضی/پوشش اراضی با دمای سطح زمین نیز بررسی شد. الگوریتم های مورد استفاده جهت به دست آوردن دمای سطح زمین برای تصاویر لندست 7 روش تک پنجره و برای تصاویر لندست 8 مدل دفتر علوم لندست بود. نتایج این مطالعه نشان داد که جزایر سرد در مناطق ساخت و ساز شده شهری در فصول زمستان و تابستان تشکیل شده اند و از سال 2002 تا 2019 وسعت جزایر سرد در زمستان کاهش و در تابستان روندی افزایشی داشته و در همین مدت وسعت جزایر حرارتی در زمستان و تابستان کمتر شده است. بر اساس نتایج حاصل از این پژوهش می توان نتیجه گیری کرد که افزایش 6/7 درصدی مناطق ساخت و ساز شده در دوره 17 ساله موجب افزایش جزایر سرد سطحی شده و با کاهش بیش از 32 درصدی مناطق دارای پوشش گیاهی و باغات در دشت اردکان جزایر حرارتی در فصل تابستان گسترش بیشتری داشته است.

رشد و توسعه فضاهای شهری با تمرکز بر جنبه های کالبدی و غفلت از توجه به وضعیت محیطی آن ها در سال ها و دهه های گذشته سبب بروز برخی معضلاتی شده که کیفیت محیطی شهرها را تنزل داده است. نقشه آب وهوای شهری (UCMap)، ابزاری اطلاعاتی و ارزیابی است که با ادغام عوامل آب وهوای شهری و عوامل شهرسازی و برخی شرایط محیطی، به ارائه تصویری از مسائل آب وهوای شهری در فضایی دو بعدی منتج می شود. نقشه آب وهوای شهری از دو نقشه تحلیل آب وهوای شهری (UCAnMap) و نقشه دستورالعمل آب وهوای شهری (UCReMap) تشکیل می شود. این پژوهش با هدف تهیه نقشه تحلیل آب وهوای شهری به بررسی و تحلیل اطلاعات مکانی و اقلیم شهری تهران می پردازد. برای تهیه نقشه تحلیل آب وهوای شهری، به ترتیب 1) نقشه بار گرمایی شامل لایه های اطلاعات مکانی حجم ساختمان، توپوگرافی شهر و فضای سبز و 2) نقشه ظرفیت پویایی شامل لایه های اطلاعات مکانی پوشش زمینی، چشم انداز طبیعی و مجاورت با فضاهای باز، با یکدیگر تلفیق شدند. نقشه خروجی در هشت دسته طبقه بندی شد و نقشه تحلیل آب وهوای شهری تهران به دست آمد. نتایج تلفیق لایه ها و نقشه های به دست آمده نشان داد 59 درصد از مساحت مناطق شهر تهران که بیشتر مناطق شمالی شهر را شامل می شوند، از وضعیت سرمایشی و تهویه مناسبی برخوردار هستند. 19 درصد آن با تنش گرمایی و عدم تهویه هوا مواجه است که عمدتاً مناطق مرکزی، جنوب و جنوب غربی هستند و 22 درصد نیز در وضعیت بینابینی قرار دارند که در تمامی سطوح شهر پراکنده شده اند، هرچند بیشتر در مناطق شمالی، غربی و شرقی متمرکز هستند.

مقدمه: اهمیت اقلیم و تأثیر آن در زندگی انسان بر کسی پوشیده نیست. گسترش شهرنشینی و توسعه شهرها همراه با رشد شتابان جمعیت و توسعه فعالیت های صنعتی به شدت از آسایش حرارتی در فضاهای مسکونی کاسته است که عواقب آن در کوتاه مدت به صورت امراض و بیماری ها متوجه ساکنان شهرها می شود و در درازمدت به عنوان عاملی در تشدید نوسانات اقلیمی و تأثیرات زیست محیطی آن از جمله تغییر ماه های مطلوب از نظر اقلیم آسایشی نقش ایفا می کند. در این میان هزینه های بالای برقراری آسایش در فضاهای مسکونی توسط وسایل مکانیکی و به خصوص تعمیر و نگهداری آن ها و نیز تبعات ناشی از آن در تخریب محیط زیست، روز به روز بر اهمیّت پژوهش های اقلیم شهری افزوده است. از این رو دیدگاه این پژوهش، بررسی اثر اقلیم بر شرایط آسایش و راحتی فیزیولوژیک انسان در فضاهای بسته تحت تأثیر دو عنصر دما و رطوبت است.هدف: هدف این پژوهش، تحلیل و ارزیابی اثر اقلیم بر شرایط آسایش و راحتی فیزیولوژیک انسان در فضاهای بسته تحت تأثیر دو عنصر دما و رطوبت است.روش شناسی تحقیق: پژوهش از نوع کاربردی است که با روش توصیفی-تحلیلی انجام شده است. داده های مورد استفاده شامل متوسط حداقل، حداکثر و روزانه دما، رطوبت نسبی، فشار بخار و دمای نقطه شبنم در دوره آماری40 ساله (2019-1979) است. جهت تحلیل داده ها از شاخص های عدم آسایش، دما-رطوبت، شدت شرجی و نیز استاندارد AIA استفاده شده است.قلمرو جغرافیایی پژوهش: محدوده مورد مطالعه در این تحقیق شهر رشت در استان گیلان است.یافته ها: عدم آسایش گرمایی در دو ماه جولای و آگوست به بیشترین مقدار خود می رسد. ماه آگوست دارای شدیدترین مقدار شرجی است. ارزش اقلیمی جهات جغرافیایی، ابعاد و محل بازشو ها و سایه سازها از عوامل مهم برقراری آسایش است.نتایج: نتایج تحقیق بیانگر اثر بیشتر عنصر دما در برقراری آسایش حرارتی بوده چرا که با وجود پایین بودن رطوبت نسبی هوا در چهار ماه ژوئن، جولای، آگوست و سپتامبر نسبت به سایر ماه ها، میزان شرجی بودن و عدم برقراری آسایش حرارتی در این ماه ها به حداکثر خود می رسد که علاوه بر ایجاد سایه به تهویه طبیعی هوا نیز جهت برقراری آسایش حرارتی نیازمند است.