فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

مقدمهافزایش دما ناشی از فعالیت‌های انسانی و نوع ساختار محیط شهری بر جزیره گرمایی تأثیر می‌گذارد. آب و هوای شدید، آسایش اقلیمی را در زیستگاه انسان تغییر می‌دهد که باعث می‌شود دوره آسایش اقلیمی با ویژگی‌های متفاوت در مناطق مختلف وجود داشته باشد و بر سلامت و آسایش انسان و همچنین الگوی توسعه گردشگری تأثیر بگذارد. با توجه به تأثیر گرمایش جهانی و تغییرات پارامترهای اقلیمی در توسعه شهری امروزی و لزوم ایجاد پایداری اکولوژیکی بین طبیعت و مصنوعات انسانی، بحث و بررسی در مورد تأثیر عوامل خرد اقلیمی بر آسایش محیطی و حرارتی در فضاهای شهری به عنوان یکی از عوامل مهم در فضاهای شهری با کیفیت مطرح شده است. مناطق شمالی ایران دارای قلمرو وسیع و شرایط توپوگرافی و اقلیمی متنوع هستند. در همین حال، مناطق جنوبی دریای خزر سرشار از عوارض طبیعی و منابع مختلف گردشگری هستند. با گرم شدن آب و هوای جهانی، مطالعه آسایش اقلیم گردشگری در این مناطق باید بیشتر مورد توجه قرار گیرد و به یکی از موضوعات مهم مطالعه اقلیم سکونتگاه‌های انسانی و همچنین مطالعه منابع اقلیم گردشگری تبدیل شود. با این حال، تحقیقات فعلی در مورد آسایش اقلیمی در ایران، به ویژه در مناطق شمالی ایران، بسیار اندک است و مطالعات کمی در مورد تحلیل شرایط آسایش تحت شرایط آب و هوایی سخت در دوره زمانی حال و آینده و بررسی تغییرات احتمالی انجام شده است. بنابراین، در این مطالعه، شرایط آسایش اقلیمی و آسایش انسانی با توجه به سناریوهای گرمایش جهانی و تغییر اقلیم در مناطق جنوبی دریای خزر مورد بررسی قرار گرفت.مواد و روش­هامنطقه مورد مطالعه شامل شهر بابلسر (شکل 1)، یکی از شهرهای ساحلی استان مازندران در شمال ایران است که بین سواحل جنوبی دریای خزر و رشته کوه البرز در طول جغرافیایی 52 درجه و 39 دقیقه و 30 دقیقه و عرض جغرافیایی 36 درجه و 43 دقیقه واقع شده و مساحتی در حدود 6/248 کیلومتر مربع دارد. به دلیل کم ارتفاع بودن این منطقه (21- متر پایین‌تر از سطح دریا)، فصل تابستان دارای آب و هوای گرم و مرطوب بوده (اغلب شرجی)، زمستان‌های معتدل و مرطوب را تجربه می‌کند و به ندرت دچار یخبندان می‌شود. مقدار میانگین درازمدت دما و بارش سالانه این شهر به ترتیب 8/17 درجه سانتی‌گراد و 939 میلی‌متر است. به دلیل مجاورت با دریای خزر، خدمات گردشگری در این شهر توسعه یافته و یکی از بهترین مقاصد گردشگری (حدود 6 میلیون گردشگر در سال) در ایران است. تغییر اقلیم و گرمایش جهانی بیشتر موجب وقوع رویدادها و استرس‌های شدید شده است و در بررسی شرایط و الگوی تغییرات در سری داده‌های اقلیمی و گردشگری می‌بایست علاوه بر بررسی میانگین داده‌ها، مقادیر شدید و حدی سری زمانی داده‌ها که موجب ناراحتی و استرس‌های شدید می‌شود نیز مورد توجه قرار گیرد. لذا هدف اصلی این مطالعه، بررسی و شناسایی الگوها و روندهای زمانی عدم آسایش حرارت بر اساس شاخص‌های مختلف آسایش- ناراحتی و متأثر از تغییر در پارامترهای اقلیمی در دوره تاریخی 1987-2016 و بر اساس سناریوهای اقلیمی آینده (SSP126، SSP245 و SSP585) از مدل اقلیمی GFDL-ESM4 در دو دوره 2020-2059 (آینده‌ی نزدیک) و 2060-2099 (آینده‌ی دور) در شهر ساحلی و گردشگرپذیر بابلسر، واقع در مناطق شمالی ایران و سواحل جنوبی دریای خزر است. برای این منظور، مقادیر مختلف (به ویژه مقادیر حدی) دمای روزانه، رطوبت نسبی و سرعت باد در فصول مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. سپس شاخص‌های آسایش - ناراحتی شامل شاخص دمای موثر (ET)، شاخص دما و رطوبت (THI) و شاخص زیست اقلیمی بیکر (Cp) برای تمام سناریوها و دوره‌های زمانی مورد مطالعه محاسبه و روند تغییرات بر روی مقادیر مختلف این شاخص‌ها (خصوصا دنباله‌های حدی داده‌ها) و همچنین متغیرهای اقلیمی مورد مطالعه در دوره تاریخی و بر اساس سناریوهای مختلف آینده با استفاده از روش رگرسیون چندک بررسی شد. نتایج و بحثبررسی روند پارامترهای اقلیمی و شاخص‌های آسایش اقلیمی نشان داده است که در دوره تاریخی، دما و سرعت باد در تمام فصول افزایش یافته، اما رطوبت نسبی کاهش یافته است. طبق سناریوی خوش‌بینانه، مقادیر مختلف دما و سرعت باد در دوره آینده نزدیک (2020-2059) (با شیب 54/0 درجه سانتی‌گراد در هر دهه و 03/0 متر بر ثانیه) افزایش خواهد یافت؛ در حالی که برای دوره آینده دور، تنها افزایش قابل توجه در زمستان (4/0درجه سانتی‌گراد در هر دهه) همچنان وجود خواهد داشت. با این حال، رطوبت نسبی در آینده نزدیک در بهار و تابستان افزایش می‌یابد، اما در آینده دور، مقادیر رطوبت نسبی در بهار و زمستان کاهش اما در تابستان افزایش خواهد یافت. با این حال، هیچ روند قابل توجهی بر اساس این سناریو در پاییز مشاهده نخواهد شد. بنابراین، می‌توان گفت در صورت برقراری شرایط خوش‌بینانه برای دوره آینده، می‌توانیم شاهد عدم تغییر در دماهای بالا و افزایش روزهای بدون تنش گرمایی، به ویژه در تابستان (کاهش رطوبت هوا) باشیم. همچنین، از آنجایی که باد در خنک‌سازی محیط نقش دارد، افزایش سرعت باد بر اساس این سناریو به همراه تغییر اندک دما می‌تواند تنش گرمایی را کاهش دهد. طبق سناریوی میانگین، دما در هر دو دوره افزایش خواهد یافت (به ترتیب 5/0، 44/0، 5/0 و 3/0 درجه سانتی‌گراد در هر دهه)، در حالی که رطوبت نسبی در فصول بهار و زمستان افزایش خواهد یافت (6/1 ٪ و 2/2 ٪ در هر دهه) اما در آینده نزدیک در تابستان و پاییز کاهش خواهد یافت (به ترتیب 4/1- ٪ و 3/0 ٪ در هر دهه). با این حال، روند کاهشی برای سرعت باد در زمستان (34/0- متر بر ثانیه در هر دهه) و روند افزایشی در بهار و پاییز (آینده دور) (18/0 و 05/0 متر بر ثانیه در هر دهه) مشاهده خواهد شد. اما طبق سناریوی بدبینانه، مقادیر دما در تمام فصول افزایش خواهد یافت (به ترتیب 7/0، 5/0، 75/0 و 1 درجه سانتی‌گراد در هر دهه) در حالی که رطوبت نسبی در زمستان افزایش خواهد یافت (8/1درصد در هر دهه)، اما در سایر فصول (بهار، تابستان و پاییز، به ترتیب 7/0-، 5/2- و 6/0- درصد در هر دهه) کاهش می‌یابد. با این حال، افزایش احتمالی سرعت باد در تابستان، پاییز و زمستان (به ترتیب 1/0، 07/0 و 3/0 متر بر ثانیه در هر دهه) (عمدتاً در آینده دور) رخ خواهد داد. بنابراین، اگر شرایط اقلیمی به همین منوال ادامه یابد یا در جهت تولید بیشتر CO2 و گازهای گلخانه‌ای حرکت کند، می‌توان شاهد افزایش تعداد روزهای با عدم آسایش اقلیمی در آینده نزدیک بود. شاخص‌های آسایش اقلیمی (ET، THI و Cp) در تمام فصول در دوره تاریخی افزایش یافته‌اند. طبق سناریوی خوش‌بینانه، شاخص‌های ET و THI در آینده نزدیک فقط در بهار، تابستان و زمستان افزایش می‌یابند، در حالی که در پاییز تغییری ایجاد نمی‌شود. اما در آینده دور، افزایش قابل توجهی در اکثر فصول (به جز تابستان) برای این شاخص رخ خواهد داد. عدم افزایش تغییرات (برای ET و THI) و کاهش (برای Cp) در تابستان بر اساس شرایط خوش‌بینانه، نشان دهنده عدم افزایش شرایط عدم آسایش حرارتی در این فصل گرم سال است. با این حال، بر اساس سناریوی میانگین و بدبینانه، شاخص‌های ET و THI به طور قابل توجهی افزایش می‌یابند، اما شاخص Cp به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد (افزایش شرایط گرم و داغ). شدت تغییرات برای مقادیر بالای ET و THI بیشتر خواهد بود که نشان دهنده افزایش قابل توجه تعداد روزهای با استرس بالا و استرس حرارتی است و به سمت سناریوی بدبینانه و آینده دور، تعداد روزهای گرم و داغ افزایش می‌یابد. بر اساس دو سناریوی میانگین و بدبینانه، در آینده نزدیک، تعداد روزهای گرم و داغ و شرایط عدم آسایش در بیشتر موارد افزایش می‌یابد، اما در آینده دور، علاوه بر افزایش تعداد روزهای با عدم آسایش حرارتی، تعداد روزهای با شرایط سرد و شرایط آسایش نیز کاهش می‌یابد و روزها تمایل به گرم‌تر شدن خواهند داشت.نتیجه­گیرینتایج مطالعه نشان داده است که دوره عدم آسایش بر اساس و تحت­تأثیر تغییرات متغیرهای هواشناسی و اقلیمی مؤثر بر هر شاخص عدم آسایش رخ خواهد داد و آگاهی از شرایط آب و هوایی مرتبط با دوره‌های سطوح بالای عدم آسایش حرارتی به مدیریت و کاهش استرس گرمایی از طریق توسعه سیستم‌های هشدار اولیه کمک خواهد کرد. تعداد روزهایی که شرایط استرس گرمایی بالایی (شرایط گرم و شرجی) دارند، به طور بالقوه به سمت سناریوهای بدبینانه افزایش می‌یابد و احتمال عدم آسایش انسانی ناشی از گرمای زیاد (و گاهی رطوبت نسبی بالا) نه تنها در ماه‌های گرم سال بلکه در ماه‌های سرد نیز افزایش می‌یابد. در حالی که شرایط سرد و خنک کاهش می‌یابد. نتایج مطالعه در مقیاس فصلی نشان داده است که دوره‌ی ناراحتی بر پایه و تحت­تأثیر تغییرات در متغیرهای هواشناسی و اقلیم‌شناسی مؤثر بر هر شاخص ناراحتی رخ خواهد داد و آگاهی از شرایط آب و هوایی مرتبط با دوره‌های مربوط به سطوح ناراحتی حرارتی بالا به مدیریت و کاهش استرس گرمایی از طریق توسعه سیستم‌های هشدار اولیه کمک خواهد کرد. بنابراین، نتایج این مطالعه به دلیل اهمیت و تأثیر مستقیم پارامترهای اقلیمی بر سلامت انسان بسیار مهم است و مسئولان شهری باید استراتژی‌های زیست‌محیطی را برای کاهش اثرات گرما در شهر طراحی و ایجاد کنند. با این حال، به دلیل کمبود ایستگاه‌های هواشناسی با تراکم بالا در منطقه، تجزیه و تحلیل به ناچار در یک ایستگاه اما در مقیاس‌های زمانی مختلف انجام شد و این موضوع نتایج را محدود کرده است. بنابراین، پیشنهاد می‌شود در مطالعات آینده، بررسی‌ها در مقیاس مکانی - زمانی و با چندین مدل اقلیمی انجام شود.