تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

تحلیل الگوهای فضایی طبقات شاخص عدم آسایش (DI) در ایران

نویسندگان
هاجر پاکباز
محمود خسروی
تقی طاوسی
پیمان محمودی
دانشگاه سیستان و بلوچستان
10.29252/jsaeh.5.2.73
چکیده
در این مطالعه هدف آن است که در یک مطالعه جامع الگوهای فضایی تنش­های گرمایی ایران در یک مقیاس منطقه­ای با استفاده از شاخص عدم آسایش (DI) مورد بررسی قرار گیرد. لذا در راستای رسیدن به این هدف، داده­های روزانه میانگین دما و رطوبت نسبی برای یک دوره آماری 30 ساله (2016-1987) برای 74 ایستگاه همدید از سازمان هواشناسی ایران اخذ شد. سپس داده­های روزانه دما و رطوبت نسبی با استفاده از معادله شاخص عدم آسایش (DI) به مقادیر روزانه شاخص عدم آسایش (DI) تبدیل شدند. در نهایت در یک مقیاس سالانه، فراوانی روزهای همراه با تنش گرمایی برای هر ایستگاه به طور جداگانه شمارش و نقشه­های توزیع فضایی آنها تهیه شدند. نتایج این تحقیق نشان داد که توزیع فضایی مجموع تمامی طبقات مختلف شاخص عدم آسایش (DI) از الگوهای اقلیمی شناخته شده در ایران پیروی می­کنند به طوریکه نواحی مرتفع و کوهستانی غرب و شمال غرب ایران به دلیل پایین بودن ظرفیت رطوبتی هوا و همچنین پایین بودن میانگین دمای روزانه دارای کمترین روزهای همراه با تنش گرمایی بوده­اند.، با توجه به عرض جغرافیایی پایین و نزدیکی به منابع رطوبتی، ایستگاه­های جنوبی ایران به خصوص ایستگاه­هایی که در نوار ساحلی خلیج فارس و دریای عمان قرار گرفته­اند دارای بیشترین فراوانی روزهای همراه با تنش گرمایی بوده­اند. علاوه بر این، مشخص شد که به ازای هر 100 متر ارتفاع از سطح دریا 9 روز از مجموع فراوانی روزهای همراه با تنش گرمایی در ایران کم می­شود. این روند کاهشی به گونه­ای است که از ارتفاع 2300 متری به بالاتر تنش گرمایی مشخصی در ایران مشاهده نمی­شود.
کلیدواژه‌ها
تنش گرمایی
رطوبت نسبی
آسایش انسانی

عنوان مقاله English

Analysis of Spatial Patterns of Discomfort Index (DI) Classes in Iran

نویسندگان English

Hajar Pakbaz
Mahmood Khosravi
Tagi Tavousi
Payman Mahmoudi
University of Sistan and Baluchestan
چکیده English

As 7 Stations include; Ardebil, Sarab, Shahrekord, Ahar, Takab, Zanjan, and Saghez were experiments on average every year less than 30 days with thermal stress. From these 7 stations, Ardebil and Sarab regions, having 3 and 7 days with thermal stress, respectively, have the least amount of days with heat stress. All the days with the heat stresses obtained for these stations have been the days of the first class of heat stress map, and all of them were randomly distributed over the warm period of the year.

But in contrast to this stations that had the fewest days of thermal stress, southern Iranian stations, especially those stationed at the Persian Gulf and the Gulf of Oman Sea coasts, were the most frequent days of heat stress.

The two Jask and Chabahar stations with the annual average of 304 and 301 days, with the highest thermal stress, were the most frequent regions of Iran. The lower latitudes, lower elevation, higher temperatures and relative humidity are factors that make the conditions for having the most frequencies of days with heat stress in this part of Iran.

The spatial pattern of five classes this index also show different patterns in comparison with each other so that as all stations in Iran experience at least 3 days of thermal stress in the first class during the year. But with increasing intensity classes, the number of stations that experience the conditions of these five classes over a year will be reduced. As for the second class, 16.2% of the stations, for the third class, 55.4% for the fourth class, 83.7 %, and finally for the fifth class, 90.5% of stations, do not experience comfort in any way during one year. Finally, with regard to the important role of the elevations in the spatial distribution, the relationship between the total frequency of days with thermal stress and elevation was modeled using classical linear regression model. The results of this model showed that per 100 meters above sea level, 9 days from the total frequency of days associated with Iran's thermal stress is reduced. This downward trend is such that there is no thermal stress in Iran at 2300 m above sea level. In other words, the height of 2300 meters is the elevation border between the occurrence and absence of days with thermal stress in Iran.

کلیدواژه‌ها English

Thermal stress
temperature
Relative Humidity
Discomfort Index (DI)
Spatial analysis
1- اسماعیلی، رضا. 1393. پهنه بندی زیست اقلیم انسانی ایران. نشریه پژوهش‌های اقلیم شناسی، سال پنجم، 17: 32-19.
2- انصاری لاری، احمد و هاجر زارعی کلوئی. 1393. نگرشی بر ارزیابی آسایش انسانی در شهرستان میناب دهستان تیاب با توجه به شاخص‌های زیست اقلیمی. فصلنامه جغرافیای طبیعی، سال هفتم، 25: 66-55.
3- ذوالفقاری، حسن. 1389. آب و هواشناسی توریسم، انتشارات سمت، تهران.
4- طاوسی، تقی و برزو سبزی. 1392. تعیین گستره منطقه آسایش زیست اقلیمی استان ایلام با استفاده از شاخص اوانز. فصلنامه جغرافیا و آمایش شهری- منطقه ای، 7: 34-21.
5- طاوسی، تقی و منیر یاری. 1392. تعیین گستره‌ی آسایش دمایی در برنامه‌ریزی اقلیم گردشگری مورد: استان سیستان و بلوچستان. فصلنامه جغرافیا و توسعه،31، 46-29.
6- فرج زاده، حسن؛ محمد سلیقه و بهلول علیجانی. 1395. کاربرد شاخص اقلیم حرارتی جهانی در ایران از منظر گردشگری. مجله مخاطرات محیط طبیعی، سال پنجم، 7: 137-117.
7- فلاح قالهری، غلامعباس؛ رضا اسماعیلی و فهیمه شاکری. 1395. ارزیابی روند تغییرات فصلی تنش‌های گرمایی طی نیم قرن اخیر در چند نمونه اقلیمی ایران. فصلنامه علمی پژوهشی انجمن علمی بهداشت محیط ایران، دوره نهم، 2: 233-246.
8- کاویانی، محمدرضا. 1371. ارزیابی اقلیم حیاتی و آستانه‌های تحریک آن در سواحل جنوبی خزر و دامنه-های شمالی البرز میانی. فصلنامه پژوهش‌های جغرافیایی، 29، 82-49.
9- کاویانی، محمدرضا. 1372. بررسی و تهیه نقشه زیست اقلیم انسانی ایران. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، 28 :77 -107.
10- کاویانی، محمدرضا؛ حسنعلی غیور و نصراله پاینده. 1385. ارزیابی شاخص دمای مؤثر در سطح کشور. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، 1: 29-11.
11- کسمایی ، مرتضی. 1371. پهنه بندی اقلیمی ایران مسکن، انتشارات مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن.
12- کسمایی، مرتضی. 1363. اقلیم و معماری، جلد اول، چاپ اول. انتشارات شرکت خانه سازی ایران، تهران.
13- گلبابائی، فریده و منوچهر امیدواری. 1381. انسان و تنش‌های حرارتی محیط کار، چاپ اول. انتشارات دانشگاه تهران.
14- Angouridakis, V.E. and T.J. Makrogiannis. 1982. The discomfort-index in Thessaloniki, Greece. International Journal of biometeorology, 26: 53-59.
15- Bady, M. 2014. Analysis of outdoor human thermal comfort within three major cities in Egypt. Open Access Library Journal, 1:1-11.
16- Bartzokas, A.; C.J. Lolis, P.A. Kassomenos, and G.R. McGregor. 2013. Climatic characteristics of summer human thermal discomfort in Athens and its connection to atmospheric circulation. Natural hazards and earth system sciences,13:3271-3279.
17- Blazejczyk, K.; Y. Epstein, G. Jendritzky, H. Staiger, and B. Tinz. 2012. Comparison of UTCI to selected thermal indices. International journal of biometeorology, 56:515-535.
18- Cheung, S.S.; J.K. Lee, and J. Oksa. 2016. Thermal stress, human performance, and physical employment standards. Applied Physiology, Nutrition, and Metabolism, 41:S148-S164.
19- Din, M.F.M.; Y.Y. Lee, M. Ponraj, D.R. Ossen, K. Iwao, and S. Chelliapan. 2014. Thermal comfort of various building layouts with a proposed discomfort index range for tropical climate. Journal of thermal biology, 41: 6-15.
20- Epstein, Y. and D.S. Moran. 2006. Thermal comfort and the heat stress indices. Industrial health, 44: 388-398.
21- Gulyás, Á. and A. Matzarakis. 2009. Seasonal and spatial distribution of physiologically equivalent temperature (PET) index in Hungary. Időjárás, 113: 221-231.
22- Jendritzky, G.; R. de Dear, and G. Havenith. 2012. UTCI—Why another thermal index?. International journal of biometeorology, 56:421-428.
23- Jendritzky, G. and B. Tinz. 2009. The thermal environment of the human being on the global scale. Global Health Action, 2:10-21.
24- Kunz-Plapp, T.; J. Hackenbruch, and J.W. Schipper. 2016. Factors of subjective heat stress of urban citizens in contexts of everyday life. Natural Hazards and Earth System Sciences, 16: 977-994.
25- Lundgren, K.; K. Kuklane, C. Gao, and I. Holmer. 2013. Effects of heat stress on working populations when facing climate change. Industrial health, 51: 3-15.
26- Matzarakis, A. 2001. December. Climate and bioclimate information for tourism in Greece. In Proceedings of the first international workshop on climate, tourism and recreation, ed. by A. Matzarakis and C. R. de Freitas. International Society of Biometeorology, Commission on Climate Tourism and Recreation: 171-183.
27- McGregor, G.R. 2012. Human biometeorology. Progress in Physical Geography, 36: 93-109.
28- McGregor, G.R.; M.T. Markou, A. Bartzokas, and B.D. Katsoulis. 2002. An evaluation of the nature and timing of summer human thermal discomfort in Athens, Greece. Climate Research, 20: 83-94.
29- Paliatsos, A.G. and P.T. Nastos. 1999. Relation between air pollution episodes and discomfort index in the greater Athens area, Greece. Global Nest J, 1: 91-97.
30- Pantavou, K.; G. Theoharatos, A. Mavrakis, and M. Santamouris. 2011. Evaluating thermal comfort conditions and health responses during an extremely hot summer in Athens. Building and Environment, 46: 339-344.
31- Polydoros, A. and C. Cartalis. 2014. Assessing thermal risk in urban areas–an application for the urban agglomeration of Athens. Advances in Building Energy Research, 8: 74-83.
32- Sahabi Abed, s and A. Matzarakis. 2017. Seasonal Regional Differentiation of Human Thermal Comfort Conditions in Algeria. Advances in Meteorology, 1-14.
33- Steadman, R.G. 1979. The assessment of sultriness. Part II: effects of wind, extra radiation and barometric pressure on apparent temperature. Journal of Applied Meteorology, 18: 874-885.
34- Thom, E.C. 1959. The discomfort index. Weatherwise, 12: 57–61.
35- Thorsson, S.; M. Lindqvist, and S. Lindqvist. 2004. Thermal bioclimatic conditions and patterns of behaviour in an urban park in Göteborg, Sweden. International Journal of Biometeorology, 48 :149-156.
36- Villadiego, K. and M.A. Velay-Dabat. 2014. Outdoor thermal comfort in a hot and humid climate of Colombia: a field study in Barranquilla. Building and Environment, 75: 142-152.
37- Yan, Y.Y. 2005. Human thermal climates in China. Physical Geography, 26: 163-176.
38- Yousif, T.A. and H.M. Tahir. 2013. Application of Thom's Thermal Discomfort Index in Khartoum State, Sudan. Journal of Forest Products and Industries, 2: 36-38.
39- Zaninović, K. and A. Matzarakis. 2007. Climatic changes in thermal comfort at the Adriatic coast. Climate Change and Tourism Assessment and Coping Strategies. 155-164.