تأثير پوشش گياهي بر كاهش شدت جزاير حرارتي شهري: نمونه موردي كلان‌شهر تهران

Effect of Vegetation Cover on Energy Consumption Optimization due to Reduction of Urban Heat Island intensity: Case of Tehran Metropolitan Area

شهرنشيني از طريق سرعت بخشيدن به عمليات ساخت و ساز در شهرها، علت اصلي افزايش جذب انرژي حرارتي در نقاط شهري مي‌باشد. به علاوه انباشت اين انرژي به واسطه از بين رفتن پوشش گياهي سبب ايجاد پديده جزاير حرارتي شهري شده است. در اين پژوهش تأثيرات پوشش گياهي و كاربري اراضي بر شيوه پراكندگي فضايي شدت انرژي بازتابشي در كلانشهر تهران مورد بررسي قرار گرفته است. اطلاعات لازم از طرق مختلف جهت سنجش ميزان تأثير فضاهاي سبز بر الگوهاي فضايي طبقات دماي سطح زمين در شهر جمع آوري شد. دماي سطح زمين با روش سنجش از راه دور ماهواره‌اي و از اطلاعات برداشت شده توسط سنجنده‌هاي مربوطه ماهواره لندست 8 استخراج، و پوشش گياهي از طريق به كارگيري روش شاخص اختلاف پوشش گياهي بهنجار شده به دست آمده است. در انتها به كارگيري اين دو شاخص و دسته‌هاي كاربري اراضي امكان انجام تحليل‌هاي بيشتر را موجب شده است. نتايج اين پژوهش علاوه بر مشخص كردن شيوه گسترش فضايي طبقات دمايي سرد و گرم در محدوده شهر تهران، اختلاف دماي سطح زمين بين دسته‌هاي مختلف كاربري زمين را به ميزان 5/5 تا 6 درجه سانتيگراد نشان مي‌دهد. كاربري اراضي و پوشش سبز شهري نقش حياتي بر شرايط اقليمي شهر تهران ايفا كرده و پوشش گياهي داراي ميزان همبستگي منفي قابل توجهي با دماي استخراج شده مي‌باشد. در آخر قابليت‌هاي بام سبز و پوشش گياهي در جهت كاهش تأثير پديده جزيره حرارتي در مقياس شهري مرور شده و بر نقش مؤثر راهكارهاي توسعه پوشش‌هاي سبز بر كاهش دماي هواي نزديك به سطح زمين و دماي سطوح مختلف شهري تاكيد شده است. بر اساس نتايج، اقدامات مؤثري مي‌تواند از طريق برنامه‌ريزي و در جهت بهبود شرايط اقليمي شهر صورت پذيرد. بنابراين اين پژوهش، مديران شهري، سياست‌گذاران و همچنين معماران را جهت به‌كارگيري راهكارهايي جهت كاهش شدت اثر و تطبيق مؤثر با پديده جزيره حرارتي شهري تشويق مي‌كند.

Urbanization through rapid constructions, is the main cause of high heat absorption in urban centers. In addition, the accumulation of heat energy resulted by removal of vegetation cover, has contributed to formation of urban heat islands (UHIs). The spatial distribution of heat intensity in Tehran Metropolitan Area was studied, and the influence of land use and green cover were analyzed in the present work. Data from a variety of sources is used to investigate the impact of greenspaces, on spatial patterns of land surface temperature pockets within the city. Land surface temperature (LST) data is derived from Landsat 8 satellite OLI/TIR sensors, and vegetation cover was extracted by using NDVI method and subsequently examined with the distribution of LST. The study revealed some heat and cool pockets within the city limit. Land surface temperature differences between land use classes were in the range of 5.5-6 °C. Land use and green cover play a critical role and influences microclimate. Green cover has a significant negative correlation with the measured temperature. The mitigation effect of the cool roof and green vegetation at the city scale is discussed and it is concluded that the city-scale deployment of cool roofs and green vegetation can greatly reduce the near-surface air temperature and surface skin temperature. Remedial measures can be taken in future urban planning endeavors based on the results of this study. Thus, the study urges city administrations, policy makers, and architects to take up effective mitigation and adaptation strategies to reduce UHIs effects.