ارزیابی روند تغییرات دما، الگوی جزیره حرارتی و پوشش گیاهی ایام گرم شهر تهران

Subject Areas : Climatology

محمد رضا نجفیان گرجی ¹ , ابراهیم مقیمی ² , حسین محمدی ³

1 - دانشجوی دکتری اقلیم شناسی شهری، واحد علوم تحقیقات تهران،دانشگاه آزاد اسلامی،تهران،ایران
2 - استاد ژئومورفولوژی دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران،ایران
3 - استاد اقلیم شناسی دانشکده جغرافیا، دانشگاه تهران،ایران

Received: 2017-10-23 Accepted : 2018-02-07 Published : 2018-03-20

Keywords: تهران, تصاویر ماهواره ای, اقلیم شهری, جزیره حرارتی, دمای هوا,

Abstract :

بررسی وضعیت دمای مناطق شهری و بررسی جزیره حرارتی آنها در مطالعات اقلیم شهری و علوم محیطی حائز اهمیت می­باشد. تحقیق حاضر با هدف ارزیابی روند تغییرات دمای هوای و الگوی جزیره حرارتی ایام گرم شهر تهران بررسی شد. در این تحقیق برای ارزیابی روند تغییرات دمای ماههای گرم سال، از آزمون ناپارامتری من – کندال بر روی داده­های دیدبانی ایستگاه مهر آباد تهران استفاده شد. برای آشکار سازی الگوی فضایی جزیره حرارتی شهر تهران در ماههای گرم از تصاویر ماهواره لند ست 8 از سال 2013 تا 2015 ، برای ماههای ژوئن، جولای، آگوست و سپتامبر استفاده شد. در ادامه شاخص تفاضل بهنجار شده پوشش گیاهی (NDVI) بر روی تصاویر محاسیه شد. نتایج نشان داد که روند افزایشی معنی­داری در مولفه­های دمایی شهر تهران وجود دارد. به طوری که در نیم سده گذشته میانگین دمای سالانه 4 درجه سانتیگرداد افزایش یافته است.این روند تغییرات افزایشی در میانگین دماهای کمینه بیشتر از دیگر مولفه­های دمایی مشاهده گردید.نتایج پردازش تصاویر ماهواره­ایی نشان داد که بین جزیره حرارتی شهر و کاربری­های فضاهای سبز ارتباط موثری وجود دارد. استفاده از شاخص­های گیاهی نرمال شده نشان دهنده این است که فضاهای سبز شهری، در کاهش پدیده جزایر حرارتی در شهر نقش موثری دارند. بیشترین میزان شاخص NDVIبه طور متوسط 65/0 در سالهای 2014 و 2015 مشاهده گردید. کانون عمده جزایر حرارتی شهر تهران در ماههای گرم سال، مناطق غرب، جنوب غرب و مرکز و نیمه جنوبی می­باشد. از شمال به جنوب شهر تهران با کاهش کاربری فضاهای سبز شهری و افزایش کاربری­های فرسوده و کارگاهی و حمل و نقل؛ میزان گرما افزایش یافته و اقلیم شهری آن منطقه متاثر از کاربری­های شهری قرار می­گیرد. نتایج و دستاوردهای این تحقیق از نظر تغییرات فضایی جزایر حرارتی شهر تهران در ماههای گرم و رنگ خطر روند افزایش دمای هوا در پیوند با گرمایش جهانی برای مدیریت شهری حائز اهمیت می­باشد.

References:

1. احمدی، محمود، عاشور لو، د، نارنگی فرد، مهدی (1394): تحلیل دمای شیراز در فصول گرم و سرد با به‌کارگیری تحلیل‌های آماری و تصاویر ماهواره‌ای، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، سال 30، شماره 2: 160-147. مشهد.

2. احمدی، محمود، داداشی رودباری، عباسعلی، (1396): شناسایی جزایر حرارتی شهری مبتنی بر رویکرد زیست‌محیطی (مطالعه موردی: کلان‌شهر اصفهان)، جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 28(67): 20-1. اصفهان.

3. احمدی، فرشاد، رادمنش، فریدون (1393): بررسی روند تغییرات متوسط دمای ماهانه و سالانه نیمه شمالی کشور در نیم‌قرن اخیر، نشریه آب‌وخاک (علوم و صنایع کشاورزی) شماره 4: 865 -855. تهران.

4. انتظاری، علیرضا، داداشی رودباری، عباسعلی، اسدی، مهدی، (1394): ارزیابی خودهمبستگی فضایی تغییرات زمانی – مکانی جزایر دمایی در خراسان رضوی، جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 16: 121-135. مشهد.

5. بابایی فینی، ام السلمه. (1394): بررسی رابطه دمای سطح زمین و شاخص بهنجار شده پوشش گیاهی در محیط شهری (مطالعه موردی: کلان‌شهر اصفهان). فصل­نامه جغرافیای طبیعی، سال هشتم، شماره 29: 90-75. لارستان.

6. ترکاشوند، محمدقاسم. (1395): آشکارسازی جزایر حرارتی شهر اراک مبتنی بر تحلیلی‌های خودهمبستگی فضایی، فصل‌نامه آمایش محیط، شماره 35: 148-123. ملایر.

7. رنجبر سعادت‌آبادی، عباس، بیدختی، عباسعلی و صادقی حسینی، سید علیرضا، (1384): آثار جزیره گرمایی و شهرنشینی روی وضع هوا و اقلیم در کلان‌شهر تهران بر اساس داده‌های مهرآباد و ورامین، نشریه محیط‌شناسی، شماره 39: 68-59. تهران.

8. سبزی پرور علی‌اکبر و شادمانی مسعود، (1390): تحلیل روند تبخیر و تعرق مرجع با استفاده از آزمون من – کندال و اسپیرمن در مناطق خشک ایران. نشریه آب‌وخاک (علوم و صنایع کشاورزی)، جلد 25، شماره 4: 823 تا 834. مشهد.

9. صادقی نیا، علیرضا. (1391): تحلیل فضایی – زمانی ساختار جزیره حرارتی تهران با استفاده از سنجش‌ازدور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، رساله دکتری، دانشگاه خوارزمی، دانشکده علوم جغرافیایی، گروه آب و هواشناسی، تهران.

10. صادقی نیا، علیرضا، علیجانی، بهلول و ضیائیان، پرویز. (1391): تحلیل فضایی – زمانی جزیره حرارتی کلان‌شهر تهران با استفاده از سنجش‌ازدور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره 4: 17-1. تهران.

11. عزیزی، قاسم، شمسی‌پور، علی‌اکبر، مهدیان ماه فروزی، مجتبی و میری، مرتضی (1392): تأثیرپذیری شدت جزیره گرمای شهر تهران از الگوهای همدیدی جو، نشریه محیط‌شناسی، دوره 49، شماره 4: 66-55. تهران.

12. عقیلی نسب، سیده زهرا، محمد زاده، مرجان، سلمان ماهینی، عبدالرسول و زارعی، حسین. (1392): تحلیل جزایر حرارتی شهری با استفاده از سنجش‌ازدور و رابطه آن با توسعه دوست دار محیط‌زیست، محیط‌زیست و توسعه، 4 (8):88-79. تهران.

13. کریمیان، زهرا، تهرانی فر، علی، بنیان اول، محمد، عزیزی، مجید و کاظمی، فاطمه. (1393): مطالعه تأثیر پوشش گیاهی و سطوح سخت شهری بر ریز اقلیم و آسایش دمایی مشهد. نشریه علوم باغبانی ایران، 45(4): 473-461. تهران.

14. مسعودیان، سید ابوالفضل (1383): بررسی روند دمای ایران در نیم سده گذشته. پژوهش‌های جغرافیایی شماره 54: 45-29. تهران.

15. مقیمی، ابراهیم. (1378): تحلیل آماری رطوبت نسبی و بارش تهران در یک دوره 30 ساله، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، دوره 14، شماره (4-3):61-43. مشهد.

16- Buyantuyev, A. Wu, J. (2010): Urban Heat Islands and Landscape Heterogeneity: Linking Spatiotemporal Variations in Surface Temperatures to Land-Cover and Socioeconomic Patterns, Landscape Ecol, 25:17–33.

17- Effat, H. A. & Hassan, O. A. K. (2014): Change Detection of Urban Heat Islands and Some Related Parameters Using Multi-Temporal Landsat Images; A Case Study for Cairo City, Egypt. Urban Climate, 10, 171-188.

18- Gago, E. J. Roldan, J. Pacheco-Torres, R. & Ordoñez, J. (2013): The City and Urban Heat Islands: A Review of Strategies to Mitigate Adverse Effects. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 25, 749-758.

19- Gartland, L. M. (2012): Heat Islands: Understanding and Mitigating Heat In Urban Areas. Routledge.

20- Gülten, A. Aksoy, U. T. & Öztop, H. F. (2016): Influence of Trees On Heat Island Potential In an Urban Canyon. Sustainable Cities and Society.

21- Hirano, Y. & Fujita, T. (2012): Evaluation of The Impact of The Urban Heat Island on Residential and Commercial Energy Consumption in Tokyo. Energy, 37(1), 371-383.

22- Kendall, M. (1975). Multivariate Analysis. Charles Griffin Book, London. 218 p.

23- Mann, H. B. (1945): Nonparametric Tests Against Trend. Econometrical: Journal of The Econometric Society 13(3): 245-259.

24- Ren, Y. Parker, D. Ren, G. & Dunn, R. (2016): Tempo-Spatial Characteristics of Sub-Daily Temperature Trends in Mainland China. Climate Dynamics, 46(9-10), 2737-2748.

25- Senanayake, I. P. Welivitiya, W. D. D. P. & Nadeeka, P. M. (2013): Remote Sensing Based Analysis of Urban Heat Islands With Vegetation Cover in Colombo city, Sri Lanka Using Landsat-7 ETM+ Data. Urban Climate, 5, 19-35.

26- Senanayake, I. P. Welivitiya, W. D. D. P. & Nadeeka, P. M. (2013): Remote Sensing Based Analysis of Urban Heat Islands With Vegetation Cover in Colombo City, Sri Lanka Using Landsat-7 ETM+ Data. Urban Climate, 5, 19-35.

27- Stathopoulou, M. & Cartalis, C. (2009): Downscaling AVHRR Land Surface Temperatures For Improved Surface Urban Heat Island Intensity Estimation. Remote Sensing of Environment, 113(12), 2592-2605.

28- Stathopoulos, M. Synnefa, A. Cartalis, C. Santamouris, M. Karlessi, T. & Akbari, H. (2009): A Surface Heat Island Study of Athens Using High-Resolution Satellite Imagery and Measurements of The Optical and Thermal Properties of Commonly Used Building and Paving Materials. International Journal of Sustainable Energy, 28(1-3), 59-76.