| تعداد نشریات | 45 |
| تعداد شمارهها | 1,492 |
| تعداد مقالات | 18,196 |
| تعداد مشاهده مقاله | 58,885,933 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 20,371,244 |
بررسی دینامیک جزیرۀ حرارتی شهری با رویکرد چند زمانی (مطالعۀ موردی: منطقه چهار کلانشهر تبریز) | ||
| نشریه کاربرد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی در علوم محیطی | ||
| دوره 5، شماره 16، آبان 1404، صفحه 94-69 اصل مقاله (1.46 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22034/rsgi.2025.68382.1143 | ||
| نویسندگان | ||
| حسن محمود زاده* 1؛ هادی حکیمی2؛ رامین اصغری فسقندیس3 | ||
| 1استاد، گروه برنامه ریزی شهری و منطقه ای، دانشکده برنامهریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
| 2دانشیار گروه برنامه ریزی شهری و منطقه ای، دانشکده برنامهریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
| 3دانشجوی دکترای جغرافیا و برنامه ریزی شهری پردیس بین المللی ارس ، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران | ||
| چکیده | ||
| فرآیند شهرنشینی با جذب مهاجران روستایی، رشد جمعیت شهری و اثر جزیره حرارتی شهری (UHI) را تشدید میکند که موجب دمای بالاتر شهرها نسبت به حومه میشود. این پدیده همراه با افزایش تقاضای انرژی، آلودگی هوا و انتشار گازهای گلخانهای، سلامت انسان را تهدید میکند. پژوهش حاضر عوامل مؤثر بر شدت UHI را با استفاده از دمای سطح زمین (LST) در چهار منطقه کلانشهر تبریز طی دوره ۴۰ ساله (۱۹۸۴-۲۰۲۴) تحلیل کرده است. از شاخصهای NDVI (پوشش گیاهی)، NDBI (ساختوساز)، LST، UHI، RH (رطوبت) و AQI (کیفیت هوا) استفاده شد. دادهها شامل تصاویر ماهوارهای لندست (۵ و ۸)، محاسبه رطوبت به روش پنمن-مانتیث و دادههای ایستگاههای کیفیت هوای تبریز بودند که با رگرسیون خطی چندمتغیره تحلیل شدند. یافتهها نشان میدهند: ۱. NDVI و RH اثر خنککنندگی داشتهاند و با ضرایب منفی، شدت UHI را کاهش دادهاند. ۲. با این حال، این اثر در مقایسه با افزایش چشمگیر مناطق ساختهشده (NDBI) و کاهش فضای سبز ناچیز بوده است. ۳. افزایش ضرایب NDBI و AQI در ۲۰۲۴ (نسبت به ۱۹۸۴ و ۲۰۰۴) حاکی از نقش تعیینکننده شهرنشینی و آلودگی هوا در تشدید جزایر حرارتی منطقه ۴ تبریز است. این نتایج، لزوم برنامهریزی شهری پایدار، توسعه فضاهای سبز و مدیریت کارآمد کاربری اراضی را برای کاهش اثرات UHI تأکید میکند. | ||
تازه های تحقیق | ||
نتایج نشان میدهد که از 1363 تا 1403، شدت و اثرگذاری عوامل حرارتی و انسانی بر UHI بهتدریج افزایش یافتهاست. افزایش قدرت اثرگذاری LST و NDBI همراستا با گسترش فضاهای ساخته شده، کاهش پوشش گیاهی و تغییرات اقلیمی قابل توجیه است. در عین حال، اثر پوشش گیاهی در کاهش UHI طی زمان برجستهتر شدهاست، که این خود دلیلی بر تأکید بیشتر بر توسعه فضاهای سبز شهری در سیاستهای مدیریت محیطی و برنامهریزی شهری است. افزایش سهم AQI بهعنوان متغیر اثرگذار، گواهی بر تعامل پیچیده میان آلودگی هوا و گرمایش موضعی در بافتهای شهری است که در سالهای اخیر به یک چالش جدی بدل شدهاست. این تحلیل تطبیقی بیانگر آن است که با گذر زمان، عوامل مرتبط با تغییراتLST و NDBI نقش فزایندهای در تشدید UHI ایفا کردهاند. در مقابل، اثر تعدیلکننده پوشش گیاهی نیز اهمیت بیشتری یافتهاست. این روندها تأکید میکنند که بدون مداخلات جدی همچون توسعه زیرساختهای سبز و کاهش فضاهای غیرقابل نفوذ، شدت پدیده UHI در دهههای آینده به مراتب بیشتر خواهد شد. تغییرات کاربری اراضی موجب کاهش تراکم پوشش گیاهی و افزایش تراکم ساختمانی و انتشارات وسایل نقلیه شدهاست که این امر نقش قابل توجهی در توزیع مکانی پدیدۀ جزیرۀ حرارتی شهری دارد (Putra et al., 2021). طبق نتایج بدست آمده کاهش میزان پوشش گیاهی، افزایش مناطق ساخته شده و آلودگی هوا در تشدید جزایر حرارتی منطقه 4 تبریز در طی 40 سال تأثیر گذاشته است. همراه با افزایش شدت جزایر حرارتی تحلیل رگرسیون نشان میدهد که بین درصد مناطق سبز و LST همبستگی منفی وجود دارد، که نشاندهندۀ اثر خنککنندگی پوشش گیاهی است. برعکس، همبستگی مثبتی بین LST و درصد مناطق شهری مشاهده میشود (Koko et al., 2021; Thambawita et al., 2023b). طبق نتایج تحلیل رگرسیون بدست آمده در تحقیق حاضر، اثر منفی شاخص NDVI نقش مهمی در تعدیل دمای محیط منطقه 4 تبریز و کاهش پدیدۀ جزیرۀ حرارتی آن داشته و شاخص NDBI اثر مثبت و معناداری بر افزایش UHI داشتهاست. در طی بازۀ زمانی 20 سال، با افزایش مناطق ساختمانی و کاهش پوشش گیاهی شدت جزایر حرارتی به طور پیوسته افزایش یافته است (Sahoo et al., 2022). در طی بازۀ زمانی 40 سال در منطقه 4 تبریز نیز با افزایش مناطق ساختمانی و کاهش پوشش گیاهی موجب افزایش شدت جزایر حرارتی شدهاست. افزایش دمای سطح و کاهش تفاوت بین میانگین دمای مناطق درون شهری و مناطق اطراف شهر نشان دهندة گسترش پدیدة جزیرة گرمایی شهری است (عرب و همکاران، 1401). طبق نقشههای تولید شدۀ شاخص دمای سطح زمین و نتایج بدست آمده طی بازۀ زمانی مورد مطالعه دمای سطح زمین شهر منطقه 4 افزایش یافتهاست که این امر نشان دهندۀ گسترش پدیدۀ جزیرۀ گرمایی در این شهر نیز میباشد. همبستگی منفی بین دو شاخص پوشش گیاهی و دمای سطح زمین در طول دورۀ 10 ساله مشاهده میشود که نشانگر آن است که همزمان با کاهش فضای سبز بر وسعت جزایر حرارتی افزوده شدهاست (امیدوار و همکاران، 1397). در تحقیق حاضر نیز شاخص NDVI دارای ضریب منفی و اثر خنککنندگی است بنابراین کاهش فضای سبز موجب افزایش وسعت جزایر حرارتی شدهاست. بین شاخص پوشش گیاهی و دمای سطحی زمین ارتباطی وجود دارد (محمودزاده و همکاران، 1397). در تحقیق حاضر نیز بین شاخصهای پوشش گیاهی و دمای سطح زمین رابطۀ معکوس وجود دارد. طبق بررسیهای صورت گرفته با رجوع به مطالعههای پیشین، نتایج تحقیقهای موجود در پیشینه با نتایج تحقیق حاضر مطابقت داشتهاست. بهمنظور استفاده از دادههای آلودگی هوا برای سال 1362 (1363 میلادی) با توجه به اینکه اطلاعات موجود، دادههای آلودگی هوای کلانشهر تبریز از سال ۱۳۸۳ (1383 میلادی) در دسترس هستند، این امر جزء محدودیتهای تحقیق حاضر است که جهت دستیابی به این اطلاعات و تجزیه و تحلیل آنها از تکنیک درونیابی IDW[1] در ArcGIS برای تخمین دادههای کیفیت هوا در سال 1363 استفاده شدهاست. به دلیل عدم دسترسی به دادههای واقعی AQI برای سال ۱۳۶۳ شمسی (۱۹۸۴ میلادی) و شروع ثبت دادهها از سال ۱۳۸۳، از روش درونیابی IDW در ArcGIS برای تخمین مقادیر استفاده شد تا تحلیل چندزمانی کامل شود؛ این امر به عنوان محدودیت تحقیق ذکر شده است. حساسیت مدل رگرسیون به این تخمینها به طور خاص بررسی نشده، اما پایداری مدل (با R²=۰.۶۱ و VIF<۲.۱) و همخطی پایین متغیرها، تأثیر محدود آن را بر نتایج کلی تأیید میکند. لازم به ذکر است شاخصها و روشهای استفاده شده در این تحقیق قابلیت استفاده در سطوح جغرافیایی دیگر را نیز دارد. در پژوهش حاضر ابتدا تصاویر ماهوارهای مربوط به سالهای (1363، 1383 و 1403) با استفاده از سایت USGS و با استفاده از دادههای ماهوارهای Landsatو اطلاعات ایستگاههای سنجش کیفیت هوا استخراج شدهاند و نقشههای شاخصهای «NDVI»، «NDBI»، «LST»، «UHI»، «RH» و«AQI» با استفاده از نرم افزار ENVI تهیه شده و پس از نرمال کردن تمامی شاخصها در مرحلۀ بعدی برای تحلیل دادهها از نرم افزار SPSS26 استفاده شده است و در نهایت تحلیلهای آماری مانند رگرسیون خطی جهت بررسی ارتباط متغیرهای مستقل و وابسته بهکار گرفته شدهاست. شاخصهای مورد بررسی «NDVI»، «NDBI»، «LST»، «UHI»، «RH» و«AQI» در سه دورۀ زمانی (1363، 1383 و 1403) نشان میدهد که رشد سریع شهرنشینی و تغییرات کاربری اراضی در کلانشهر تبریز و به تبع آن در منطقه 4، تأثیر بسزایی بر افزایش شدت جزایر حرارتی داشتهاست. با استفاده از آزمون «رگرسیون خطی» در نرمافزارSPSS ، نتایج حاصل نشان دهنده این است که: ضریب تعیین (R²) که میزان ارتباط خطی بین دو متغیر (مستقل و وابسته) را اندازه گیری می کند، در سال 1363، 0.61 و در سال 1383، 0.72 و در سال 1403 ، به 0.81 افزایش یافته است. افزایش چشمگیر ضریب تعیین (R²) در طی 40 سال، نشاندهندۀ افزایش تأثیر متغیرهای مستقل NDBI و LST بر متغیر وابسته، UHI است. همچنین، یافته ها نشان می دهند که شاخصهای NDVI و RH اثرات خنککننده را در طی 40 سال اخیر در شهر دارند و با ضرایب منفی، نقش کاهندهای در شدت جزایر حرارتی منطقه 4 شهر تبریز ایفا می کنند. قابل ذکر است که این تأثیر در مقایسه با اثرات شدید مناطق ساخته شده و کاهش وسعت فضاهای سبز، چندان به چشم نمیخورد. افزایش ضرایب NDBI و AQI (کیفیت هوا) در سال 1403 نسبت به سالهای 1363 و 1383، نمایانگر این است که افزایش شهرنشینی و گسترش شهرها همراه با افزایش آلودگی هوا، بطور چشمگیری بر تشدید جزایر حرارتی منطقه 4 مؤثر بودهاست. آزمونهای رگرسیون خطی نشان دادند که متغیرهای LST و NDBI در تمام دورهها با ضرایب مثبت و معنادار (Sig. < 0.05) ، قویترین پیشبینیکنندههای UHI میباشند. در نهایت، این پژوهش نشان میدهد که در طی 40 سال اخیر از سال 1363 تا 1403 با گسترش مناطق ساخته شده، تغییرات کاربری اراضی و کاهش مساحت پوشش گیاهی در منطقه 4، رابطه مستقیم با افزایش دمای شهری و تشدید اثرات منفی جزایر حرارتی دارد. این نتایج نیاز به برنامهریزی شهری پایدار، تقویت و گسترش فضاهای سبز و مدیریت کاربری اراضی را برای کاهش اثرات جزایر حرارتی را ضروری می سازد. پیشنهادات عملی مقاله، مانند گسترش فضای سبز، از طریق مراحل زیر قابل اجرا هستند: سیاستگذاری شهری: ادغام الزامات پوشش گیاهی (حداقل ۳۰% فضای سبز) در طرحهای جامع و تفصیلی شهرداری تبریز، با اولویتبندی بازآفرینی پارکها و ایجاد کریدورهای سبز در مناطق متراکم (مانند شهرکهای شهید بهشتی و آذربایجان). مدیریت کاربری اراضی: اعمال محدودیتهای توسعه افقی در مناطق پرخطر (شمال غربی) با استفاده از GIS برای نظارت بر تغییرات کاربری، و تبدیل اراضی بایر به فضاهای سبز از طریق مشوقهای مالی (مانند معافیتهای مالیاتی برای پروژه های سبز). کنترل کیفیت هوا: همکاری با ایستگاههای پایش AQI برای اجرای طرحهای کاهش انتشارات (مانند گسترش حملونقل عمومی و وسایل نقلیه الکترونیکی) | ||
| کلیدواژهها | ||
| جزایر حرارتی شهری؛ سنجش از دور؛ رگرسیون خطی چند متغیره؛ رویکرد چند زمانی؛ منطقه 4 تبریز | ||
| اصل مقاله | ||
|
فرآیند شهرنشینی که شامل مهاجرت جمعیت از مناطق روستایی به شهرها میشود، نقش قابل توجهی در رشد جمعیت جهانی داشتهاست. با گسترش مستمر شهرها، افراد بیشتری به دنبال فرصتها و امکانات به سمت آنها مهاجرت میکنند که این امر منجر به افزایش بیشتر جمعیت شهری میشود. اثر جزیرۀ حرارتی شهری (UHI) به پدیدهای اشاره دارد که در آن مناطق شهری نسبت به مناطق روستایی اطراف خود دمای بالاتری را تجربه میکنند. رشد سریع شهرها به افزایش تقاضای انرژی کمک کردهاست که به دلیل آلودگی هوا و انتشار گازهای گلخانهای (GHG) بر سلامت و رفاه انسان تأثیر میگذارد. بنابراین، مطالعۀ عوامل مؤثر بر شدت جزایر حرارتی شهری با استفاده از دمای سطح زمین به عنوان یک شاخص کلیدی، برای اجرای سیاستها و استراتژیهای هدفمند برای کاهش تأثیرات منفی رشد شهری ناشی از شهرنشینی سریع، ضروری و حیاتی است. هدف تحقیق حاضر، بررسی عوامل مؤثر بر شدت جزایر حرارتی و تحلیل تغییرات این پدیده در بازۀ زمانی 1363 تا 1403 در منطقه چهار کلانشهر تبریز است. شاخص های مورد نظر NDVI، NDBI، LST، UHI، RH و AQI می باشد. برای محاسبۀ شاخص های NDVI، NDBI، LST و UHI از داده های ثانویه که شامل تصاویر ماهواره ای Landsat 5 و Landsat 8 با سنجنده های به ترتیب TM، TIRS و OLI (C2L2)، برای شاخص RH از روش پنمن مانتیث استاندارد ASCE و برای شاخص AQI از داده های ایستگاه های سنجش کیفیت هوای تبریز استفاده و جهت تحلیل یافته های بدست آمده از روش تحلیل آماری رگرسیون خطی چند متغیره استفاده شده است. یافته ها نشان می دهند که شاخصهای NDVI و RH اثرات خنککننده را در طی 40 سال اخیر در منطقه 4 شهر تبریز دارند و با ضرایب منفی، نقش کاهندهای در شدت جزایر حرارتی شهری ایفا می کنند. قابل ذکر است که این تأثیر در مقایسه با اثرات شدید مناطق ساخته شده و کاهش وسعت فضاهای سبز، چندان به چشم نمی خورد. افزایش ضرایب NDBI و AQI (کیفیت هوا) در سال 1403 نسبت به سال های 1363 و 1383، نمایانگر این است که افزایش شهرنشینی و گسترش شهرها همراه با افزایش آلودگی هوا، بطور چشمگیری بر تشدید جزایر حرارتی محدوده منطقه 4 تبریز مؤثر بوده است. این نتایج نیاز به برنامهریزی شهری پایدار، تقویت و گسترش فضاهای سبز و مدیریت کاربری اراضی را برای کاهش اثرات جزایر حرارتی را ضروری می سازد. | ||
| مراجع | ||
|
احمدی محمود، داداشی رودباری عباسعلی . (1396). شناسایی جزایر حرارتی شهری مبتنی بر رویکرد زیست محیطی، مطالعه موردی(کلان شهر اصفهان). جغرافیا و برنامه ریزی محیطی، 28(3)، 1-20. doi: 10.22108/gep.2017.98318.0 اسکندری دامنه هادی، اسکندری دامنه حامد، چراغی میثم، خسروی حسن، عادلی ساردوئی محسن . (1400). تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر تشکیل جزایر گرمایی با استفاده از سنجش از دور (مطالعۀ موردی: شهر کرمان). نشریه محیط زیست طبیعی، 74(3)، 614-628. doi: 10.22059/jne.2022.327993.2258 امیدوار کمال، موید فر سعیده، فاطمی مهران، مهدی نارنگی فرد.(1399). ارزیابی ارتباط کاربری اراضی شهری و جزایر حرارتی، مطالعه موردی: شهر بیابانی یزد، نشریه جغرافیای طبیعی، پیاپی 47 (بهار 1399)، صص 1 -17. امین زاده گوهرریزی بهناز، قشلاق پور سهیل. (1399). تاثیر الگوهای فضایی ساختار سبز شهری برتغییر دمای جزایر حرارتی مورد مطالعه: شهر تهران. محیط شناسی، 46(2)،239-254. doi: 10.22059/jes.2021.308065.1008059 خدمت زاده علی، موسوی میرنجف، محمدی ترکمانی حجت، محمدی میر صادق. (1400). تحلیلی بر تغییرات کاربری زمین و شکل گیری جزایر حرارتی در حریم شهر ارومیه با استفاده از سنجش از دور. فصلنامه علمی برنامه ریزی منطقه ای، 11(41)، 119-134. doi: 10.30495/jzpm.2021.3965 سامی ابراهیم، کرباسی، پوران، اخوان زهرا. (1402). ارزیابی نقش کاربری اراضی بر شکلگیری جزیرۀ حرارتی در شهر مراغه. مطالعات ساختار و کارکرد شهری، 10(36), 89-111. doi: 10.22080/usfs.2023.24802.2329 شاهینی فر مصطفی، شاهنده حمیدرضا. (1402). تحلیل تصاویر سنتینل3 سنجنده SLSTR در شناسایی جزایر گرمایی شهری و ارتباط آن با پوشش گیاهی(مطالعه موردی: شهر کرمانشاه). فصلنامه جغرافیای طبیعی، 16(60)، 112-97. شوشتری صلاح الدین، قلعه نویی محمود، عزتیان ویکتوریا، ملکی آیدا، پاکنژاد مصطفی، رهپو رئوفه. (1397). بررسی روش ترکیبی در تشخیص جزایر گرمایی و راهکار تعدیل از طریق ظرفیت فضای سبز شهری (مورد مطالعه: شهر اصفهان). فصلنامه مطالعات شهری، 7(28)، 41-54. doi: 10.34785/J011.2018.015 عرب نرگس، سلمان ماهینی عبدالرسول، میکاییلی تبریزی علیرضا، ویته توما. (1401). بررسی و تحلیل پویایی کاربری اراضی و تأثیر آن بر جزایر حرارتی شهری (مطالعة موردی: شهر مشهد). نشریه محیط زیست طبیعی، 75(3)، 384-398. doi: 10.22059/jne.2022.336599.2365 عرب نرگس، سلمان ماهینی عبدالرسول، میکاییلی تبریزی علیرضا، ویته توما. (1399). ارزیابی ارتباط کاربری اراضی شهری و جزایر حرارتی، مطالعه موردی: شهر بیابانی یزد، نشریه جغرافیای طبیعی، پیاپی 47 (بهار 1399)، صص 1 -17. قربانی فاطمه، سجادزاده حسن. (1403). تاثیر تغییرات پوشش گیاهی بر شدت جزیره گرمایی در شهر (نمونه موردی: کلانشهر کرج). فصلنامه مطالعات شهری، 13(52)، 3-16. doi: 10.22034/urbs.1403.140477.5005 متکان علی اکبر، نوحه گر احمد، میرباقری بابک، ترک چین ناهید. (1393). تحلیل نقش کاربری اراضی در شکلگیری جزایر حرارتی با استفاده از دادههای چنـد زمانـۀ سنجندۀ ASTER (مطالعۀ موردی: شهر بندرعباس). سنجش از راه دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 5(4)، 1-14. doi:SID. https://sid.ir/paper/189463/fa محمودزاده حسن، نقدبیشی افسانه، مؤمنی سحر. (1397). تأثیر کاربری های شهری در ایجاد جزایر حرارتی (مطالعه موردی: شهر مشهد)، جغرافیا و مخاطرات محیطی، 7(3)، 105-119. doi:DOI: 10.22067/geo.v0i0.68150 مشیری سجاد، نیکدل منور احمد، جبرئیلی محمدرضا، تیموری ایرج، ولیزاده کامران خلیل، فیضی زاده بختیار. (1404). ارزیابی تغییرات زمانی-مکانی شاخص زیستپذیری اکولوژیکی (منطقۀ مطالعه شده: کلانشهر تبریز). برنامه ریزی فضایی، 15(1)، 87-108. doi: 10.22108/sppl.2025.141477.1787 معروف نژاد عباس. (1390). نقش کاربری های شهری در ایجاد جزایر حرارتی (مطالعه موردی: شهر اهواز). فصلنامۀ جغرافیایی چشم انداز زاگرس، 3(10)،111-90. doi: SID. https://sid.ir/paper/175788/fa ملکی سعید، فرهمند قاسم، شجاعیان علی. (1397). ارزیابی تغییر پذیری فضایی - زمانی جزایر حرارتی در ارتباط با کاربریهای شهری مطالعه موردی: شهر ارومیه. فصلنامۀ علمی- پژوهشی اطلاعات جغرافیایی (سپهر)، 27(105)،197-183. doi:10.22131/sepehr.2018.31488 منصوری سیدتاج الدین، ضرغامی اسماعیل.( ۱۴۰۱). بررسی تأثیر چیدمان کالبدی معماری ساختمانهای بلندمرتبه مجتمع مسکونی و جزایر حرارتی شهری، نشریه انرژی ایران. ۲۵ (۱) :۳۳-۴۵ URL:http://necjournals.ir/article-1770-1fa.html نامجومنش جواد، کارگر بهمن، زیویار پروانه. (1401). مدیریت شهری و بازآفرینی فضاهای سبز و تاثیر آن در تعدیل جزایر گرمایی. ماهنامه جامعه شناسی سیاسی ایران، 5(12) ، 2332-2352. doi: 10.30510/psi.2022.299994.2144 | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 277 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 121 |
||