واکاوی رابطة امواج گرمایی و جزایر حرارتی شهری مطالعة موردی: کلان‌شهر اهواز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی دکترای آب و هواشناسی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 استاد آب و هواشناسی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 دکترای آب و هواشناسی، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه کردستان، سنندج، ایران

چکیده

امواج گرمایی و جزایر حرارتی شهری از پدیده‌هایی هستند که جوانب مختلف حیات انسان را تحت تأثیر قرار می دهد. هدف از پژوهش حاضر، واکاوی رابطة امواج گرمایی و جزایر حرارتی شهری در کلانشهر اهواز از سال 2003 تا 2018 می‌باشد. بدین منظور پس از آماده سازی داده‌های حداکثر دمای ایستگاه سینوپتیک اهواز طی دورة آماری مذکور، روزهای گرمی که دمای آن‌ها بالاتر از 2+ انحراف معیار یا بالاتر از میانگین (NTD) بود و حداقل 2 روز تداوم داشت، با استفاده از شاخص فومیاکی و در محیط نرم افزار متلب به عنوان روزهایی توأم با موج گرمایی تعریف شد و سپس جهت بررسی تأثیر امواج گرمایی بر تشدید جزایر حرارتی در ماه‌های گرم و سرد سال جزایر حرارتی برای روز هنگام و شب هنگام روزهای توأم با موج گرما و یک روز عادی با کمترین دمای حداکثر به عنوان روز بدون موج گرما حداکثر تا دو هفته قبل از وقوع هر موج گرمایی با استفاده از داده‌های سنجندة مودیس- آکوا، محاسبه گردید. طبق نتایج، بیشترین امواج گرمایی شهر اهواز در اواخر دورة سرد سال رخ داده که در ماه مارس سال 2010 بوده و از نظر تداوم، 7 روزه و لذا بلند مدت بوده است. یافته‌ها همچنین نشان دادند، اگرچه در هردو شرایط وجود و عدم موج گرمایی، در مرکز این شهر، اغلب در روز جزیرۀ سرمایی و در شب جزیرۀ گرمایی تشکیل یافته، ولی در شرایط موج گرمایی در روز هنگام اغلب جزیرۀ سرمایی شدیدتر از روزهای عادی بوده است و در شب هنگام جزیرۀ گرمایی اغلب نسبت به شرایط عادی شدت بیشتری داشته است. در مجموع، به نظر می‌رسد رخ‌داد امواج گرمایی در تشدید جزایر حرارتی شهر اهواز هم در ماه‌های گرم و هم در ماههای سرد تأثیر داشته که البته این شرایط در ماه‌های گرم محسوس‌تر از ماه‌های سرد سال بوده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation of the relationship between heat waves and urban heat islands (Case study: Ahvaz metropolis)

نویسندگان [English]

  • Rogieh Maleki Rashti 1
  • Behruz Sobhani 2
  • Masoud Moradi 3
2 Departement of physical geography
چکیده [English]

Heat waves and urban heat islands are phenomena that affect human life. The purpose of this study is to investigation the relationship between heat waves and urban heat islands in the Ahvaz metropolis from 2003 to 2018. For this purpose days with a temperature higher than +2 standard deviation ) and lasted at least 2 days, were identified as days with heat wave using the Fumiaki index, to investigate the effect of heat waves on the intensification of heat islands , heat islands for daytime and nighttime days with the heat wave and a normal day with the lowest maximum temperature as a day without heat wave, the occurrence of each heat wave was calculated using MODIS-AQUA data. According to the results, most of the heat waves in Ahvaz which occurred in March 2010, were at the end of the cold period. In terms of continuity, it was 7 days and long-term. findings also showed that in heat wave and no heat wave conditions, often formed on the day the cold island and at night the heat island, but in the heat wave conditions during the day the cold island it has been often more severe than normal days, and at night time the heat island is often more intense than normal day. In general, the occurrence of heat waves has an effect on the intensification of the thermal islands of Ahvaz in both hot and cold months. these conditions have been more noticeable in warm months than cold months.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Heat waves
  • thermal islands
  • Ahvaz metropolis
اسمعیل‌نژاد، مرتضی؛ محمود خسروی؛ بهلول علیجانی؛ سید ابوالفضل مسعودیان (1392). شناسایی امواج گرمایی ایران، جغرافیا و توسعه،  شمارۀ 3. صفحات 54-39.   https://gdij.usb.ac.ir/article_1321.html
الماسی،  فائقه؛ طاووسی، تقی؛ حسین آبادی،  نسرین (1395). واکاوی رفتار و تغییرات بسامد رخداد امواج گرمایی شهر اهواز،  آمایش جغرافیایی فضا. شمارة 19. صفحات 150- 137.
عزیزی، قاسم. (1383). تغییر اقلیم، تهران. نشر قومس. چاپ اول. 434.http://www.sepehr.org/article_28899.html
قویدل رحیمی، یوسف (1390). شناسایی، طبقه‌‌بندی و تحلیل سینوپتیک موج ابر گرم تابستان 1389 در ایران،  مطالعات جغرافیایی مناطق خشک. شمارة 3. صفحات 100- 85.  https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=177582
کاشکی، عبدالرضا؛ مختار کرمی؛ محمد باعقیده؛ محمدرضا علیمرادی (1398). واکاوی آماری امواج گرمایی زابل، دگرگونی‌‌ها و مخاطرات آب‌وهوایی. شمارۀ 1. صفحات 55-40. http://cccd.znu.ac.ir/article_36081.html
مجرد، فیروز، جعفر معصوم‌‌پور؛ طیبه رستمی (1397). بررسی تغییرات دورهای و فصلی جزیرة گرمایی شهر کرمانشاه در شب و روز با استفاده از تصاویر ماهواره‌‌ای، فیزیک زمین و فضا. شمارۀ 2. صفحات 494 -479.  https://www.sid.ir/fa/Journal/ViewPaper.aspx?ID=467195
مجرد، فیروز؛ جعفر معصوم‌‌پور؛ طیبه رستمی (1394)، تحلیل آماری-همدیدی امواج گرمایی بالای40 درجۀ سلسیوس در غرب ایران، جغرافیا و مخاطرات طبیعی. شمارۀ‌‌ 13. صفحات 57-41. https://www.sid.ir/fa/journal/ViewPaper.aspx?id=303234
مسعودیان، سید ابوالفضل؛ مسلم ترکی (1398). واکاوی تغییرات زمانی و مکانی جزیرة گرمایی کلان‌شهر اهواز با کمک از داده‌‌های مودیس، جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، شمارۀ 1. صفحات 92-75.https://journals.ui.ac.ir/article_24004.html
مولودی، گلاله؛ اسدالله خورانی؛ عباس مرادی (1395). اثر تغییر اقلیم بر امواج گرمایی سواحل شمالی خلیج‌فارس، نشریۀ تحلیل فضایی مخاطرات محیطی. شمارۀ 1. صفحات 14-1.https://jsaeh.khu.ac.ir/https://journals.ui.ac.ir/
نظر صیدی، علی؛ امیر گندمکار (1399). بررسی تغییرات اقلیم شهر اهواز در رابطه با توسعۀ منطقه‌ای و برنامه‌ریزی شهری، فصلنامۀ نگرش‌‌های نو در جغرافیای انسانی. شمارۀ 2. صفحات 170-151.http://geography.journals.iau-garmsar.ac.ir/article_680433_6444b5c156e841480764215f0c63275d.pdf
Añel J, Fernández-González M, Labandeira X, López-Otero X, de la Torre L (2017). Impact of Cold Waves and Heat Waves on the Energy Production Sector. Atmosphere 10: 1-13. https://www.mdpi.com/2073-4433/8/11/209
Almusaed A (2011). The Urban Heat Island Phenomenon upon Urban Components. Biophilic and Bioclimatic Architecture 21: 139-150. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-84996-534-7_10
Basara J, Basara H, Bradley I, Kenneth C (2018). The Impact of the Urban Heat Island during an Intense Heat Wave in Oklahoma City. Advances in Meteorology 7: 1-10. https://www.hindawi.com/journals/amete/2010/230365/
De Ridder K, Maiheu B, Lauwaet D, Daglis I A, Keramitsoglou I, Kourtidis K, Manunta P, Paganini M (2016). Urban Heat Island Intensification during Hot Spells-The Case of Paris during the Summer of 2003. Urbanscience 1: 1-11. https://www.mdpi.com/2413-8851/1/1/3
Dobrovolny P, Krahula L (2015). The spatial variability of air temperature and nocturnal urban heat island intensity in the city of Brno, Czech Republic, Moravian Geographical Reports 23: 8-16.  https://sciendo.com/article/10.1515/mgr-2015-0013
Feng C, Xuchao Y, Weiping Z (2014). WRF simulations of urban heat island under hot-weather synoptic conditions: The case study of Hangzhou City, China. Atmospheric Research 138: 364-377.  https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169809513003542
Feron- Sarah R, Cordero R, Alessdro- Damiani P, Llanillo J, Jorquera J, sepulveda E, Asencio V, Laroze D,  Labbe F, Carrasco J, torres G (2019). Observations and projections of Heat Waves in south Americas. Scientific reportst 9: 1-15. https://www.nature.com/articles/s41598-019-44614-4
Founda D, Santamouris M (2017). Synergies between Urban Heat Island and Heat Waves in Athens (Greece), during an extremely hot summer (2012), Scientific Reports 7: 1-16.  https://www.nature.com/articles/s41598-017-11407-6
Fujibe F,  Yamazaki N, Kobayashi K, Nakamigawa H(2007).Long-term changes of temperature extremes and day-to-day variability in Japan, papers in Meterology and Geophysics, IPCC 85: 63-70.  https://rmets.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/joc.3707
Ghobadi A, Khosravi M, Tavousi T (2017). Surveying of Heat waves Impact on the Urban Heat Islands: Case study, the Karaj City in Iran. Urban Climate 10: 1-16.  https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2212095517301104
Hosseini A (2016). Assessment of Urban Heat Island based on the relationship between land surface temperature and Land Use/Land Cover in Tehran, Sustainable Cities and Society 23: 94-104. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2210670716300403
Khandelwal S, Goyal R, Kaul N, Mathew A (2017). Assessment of land surface temperature variation due to change in elevation of area surrounding Jaipur, India. The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science 21): 1-8. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S111098231730011X
Lazzarini M, Marpu PR, Ghedira H (2013). Temperature-land cover interactions: the inversion of urban heat island phenomenon in desert city areas. Remote Sensing of Environment 130: 136-152. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0034425712004312
Lemonsu A, Viguié V, Daniel M, Masson V (2015). Vulnerability to heat waves: Impact of urban expansion scenarios on urban heat island and heat stress in Paris (France). Urban Climate 14: 586-605. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2212095515300316
Bai L, Gangqiang D, Shaohua G, Peng B, Buda S, Dahe Q, Ramamurthy P, Bou‐Zeid E (2017). Heatwaves and urban heat islands: A comparative analysis of multiple cities. Journal of geophysical research Atomospheres an Agu Journal 122: 168-178. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2016JD025357
Paravantis J, Santamouris M, Constantinos C, Efthymiou C, Kontoulis N (2017). Mortality Associated with High Ambient Temperatures Heatwaves, and the Urban Heat Island in Athens, Greece, Sustainability 606: 2-22.  https://www.mdpi.com/2071-1050/9/4/606
Ramamurthy P, Bou‐Zeid E (2017). Heatwaves and urban heat islands: A comparative analysis of multiple cities. Journal of Geophysical Research: Atmospheres 1: 168-178. https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/2016JD025357
Rohini, P.; Pajeevan, m., and Mukhopahay, P. (2019). Future projections of heat waves over India from CMIP5 models, Climate Dynamics, (53), 975-988. https://www.semanticscholar.org/paper/Future-projections-of-heat-waves-over-India-from-Rohini Rajeevan/9e7b40ab405ce2d4800f54a1e9db71e56956f5bd
Weihe Z, Shuang Ji, Tsun-Hsuan Ch, Hou Y, Zhang K (2014). The 2011 heat wave in Greater Houston: Effects of land use on temperature. Environmental Research 135: 81-87. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0013935114002916
Zhou B, Lauwaet D, Hooyberghs H, De Ridder, Kropp K, D- Rybski J (2016). Assessing Seasonality in the Surface Urban Heat Island of London, Journal of Applied Meteorology and Climatology 55: 493-505.