دکتر صادق حسنی

جزیره گرمایی شهری (Urban Heat Island یا UHI) :

جزیره گرمایی شهری (Urban Heat Island یا UHI) پدیده‌ای است که در آن دمای مناطق شهری به طور قابل توجهی بالاتر از مناطق اطراف غیرشهری (مانند روستاها یا جنگل‌ها) می‌شود. این پدیده به دلیل فعالیت‌های انسانی، ساخت و سازهای فشرده، و مواد ساختمانی مانند آسفالت و بتن است که گرما را جذب و نگه می‌دارند.

عوامل اصلی ایجاد جزیره گرمایی شهری:

سطوح غیرقابل نفوذ: مانند آسفالت و بتن که گرما را بیشتر جذب می‌کنند و کمتر بازتاب می‌دهند.

کاهش پوشش گیاهی: نبود درختان و فضای سبز باعث کاهش تبخیر و تعرق می‌شود که در حالت طبیعی به خنک شدن محیط کمک می‌کند.

انتشار گرما از وسایل نقلیه و صنایع: این منابع حرارت مصنوعی به گرمای کلی محیط شهری اضافه می‌کنند.

ساختمان‌های بلند و متراکم: مانع جریان آزاد هوا می‌شوند و گرما را در فضاهای بین‌ساختمانی به دام می‌اندازند.

پیامدهای جزیره گرمایی:

افزایش مصرف انرژی (به ویژه برای سرمایش)

افزایش آلودگی هوا و گازهای گلخانه‌ای

تهدید سلامت عمومی (به ویژه برای سالمندان و کودکان)

اختلال در اکوسیستم‌های شهری

راهکارهای کاهش UHI:

افزایش فضای سبز شهری و کاشت درختان

استفاده از بام‌های سبز یا بام‌های بازتاب‌دهنده نور

استفاده از مصالح ساختمانی با توان بازتاب بالا

بهبود طراحی شهری برای گردش بهتر هوا

اگر دوست داری، می‌تونم یه تصویر با DALL·E از مفهوم "جزیره گرمایی شهری" بسازم. دوست داری؟

1. انواع جزایر گرمایی شهری

جزایر گرمایی بر اساس موقعیت و نحوه شکل‌گیری به چند دسته تقسیم می‌شوند:

جزیره گرمایی سطحی (Surface UHI): تفاوت دمای سطح زمین (مثلاً آسفالت در شهر نسبت به خاک یا چمن در مناطق روستایی). با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای قابل شناسایی است.

جزیره گرمایی هوایی (Atmospheric UHI): تفاوت دمای هوای لایه‌های پایین جو (تا ارتفاع 2 متر) بین مناطق شهری و غیرشهری. با ایستگاه‌های هواشناسی قابل اندازه‌گیری است.

2. مکانیزم‌های اصلی ایجاد UHI

الف) خصوصیات حرارتی مواد شهری

ظرفیت گرمایی و هدایت حرارتی بالا: بتن و آسفالت گرمای بیشتری جذب می‌کنند و به آهستگی آن را آزاد می‌کنند.

آلبدو پایین (Low Albedo): بسیاری از مصالح شهری نور خورشید را جذب کرده و بازتاب نمی‌دهند.

ب) کاهش تبخیر-تعرق (Evapotranspiration)

حذف پوشش گیاهی باعث کاهش خنک‌کنندگی طبیعی از طریق تبخیر آب از سطح برگ‌ها و خاک می‌شود.

ج) موانع فیزیکی برای تهویه طبیعی

هندسه شهری (Canyon Effect): خیابان‌ها و ساختمان‌های بلند باعث گیر افتادن گرما و کاهش جریان هوای خنک می‌شود.

د) تولید گرمای انسانی (Anthropogenic Heat)

خودروها، تهویه‌مطبوع، کارخانه‌ها و دستگاه‌های برقی دائماً گرما تولید می‌کنند.

3. روش‌های اندازه‌گیری و سنجش UHI

سنجش زمینی (In-situ):

استفاده از دماسنج‌های سطحی و ایستگاه‌های هواشناسی در نقاط مختلف شهر و مقایسه با نواحی روستایی.

سنجش از راه دور (Remote Sensing):

تصاویر ماهواره‌ای (مانند Landsat، MODIS) برای تحلیل دمای سطح زمین (LST) با استفاده از باند مادون‌قرمز حرارتی.

مدل‌سازی عددی (Numerical Modeling):

مدل‌های WRF (Weather Research and Forecasting)، ENVI-met، و UMEP برای شبیه‌سازی اثرات آب‌وهوایی و گرمایی در شهرها.

4. راهکارهای تخصصی کاهش UHI

الف) مداخلات طراحی شهری:

استفاده از طراحی اقلیمی برای بهینه‌سازی جهت‌گیری خیابان‌ها، ارتفاع ساختمان‌ها و بازشوها.

ایجاد کریدورهای بادی شهری (Urban Ventilation Corridors).

ب) مصالح نوین:

استفاده از مصالح خنک‌کننده مانند Cool Pavement و Cool Roofs با آلبدوی بالا.

توسعه مواد فتوولتائیک که هم انرژی خورشیدی جذب می‌کنند و هم از جذب گرمای بیش از حد جلوگیری می‌کنند.

ج) زیرساخت سبز:

توسعه بام سبز، دیوار سبز، و پارک‌های شهری.

بازطراحی خیابان‌ها برای استفاده از درختان سایه‌انداز و سطوح نفوذ پذیر

دکتر صادق حسنی