ارتفاع لایه مرزی

لایه مرزی به علت پیوند مستقیم با زندگی انسان اهمیت بسزایی دارد. در این پژوهش با دریافت داده های ساعتی و میانگین روزانه از مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت هوا و دپارتمان علوم جوی دانشگاه وایومینگ برای دوره 1988 تا 2017، با کاربرد نرم افزارهای Excel و R و با به خدمت گیری توابع محاسباتی روش بسته پیشرفته، مجموعه توابع چندبُعدی و ابزار ECMWF در محیط ArcMap تغییرات ارتفاعی لایه مرزی شهر تهران در بازه سالانه تهیه شد. نتایج نشان داد که سقف متوسط ارتفاع لایه مرزی در حدود 850متری سطح زمین قرار دارد و در شرایط شبانه به طور متوسط تا حدود 80متری و در شرایط روزانه تا حدود 2300متری سطح زمین پایین و بالا می رود. این متغیر در کل دوره سالانه در حدود 5 متر افزایش ارتفاع داشته است. به لحاظ الگوی فضایی، کمینه ارتفاع در هر یک از سه متغیر موردبررسی در شمال شرقی تهران و بیشینه آن در جنوب و جنوب غربی تهران رخ داده است. ضمن اینکه این متغیر با برخی متغیرهای اقلیمی دیگر نظیر دمای سطحی رابطه معناداری (8143 / 0) دارد. همچنین، براساس یافته ها، روش بسته پیشرفته مقبولیت بسیار زیادی در محاسبه ارتفاع لایه مرزی با استفاده از داده های رادیوسوند دارد.

هدف: هدف از این تحقیق آشکارسازی روند گسترش بافت کالبدی شهر خرم آباد و اثرات آن بر ارتفاع لایه مرزی و سپیدایی سطحی شهر است. در این راستا در ماه ژوئن 4 دوره آماری ۱۹۹۰، ۲۰۰۰، ۲۰۱۰، ۲۰۲۰، با اجرای تابع جبرباندی، بافت کالبدی شهر خرم آباد و روند تغییرات آن طی ۳۰ سال بررسی گردید. روش و داده: داده های مربوط به سپیدایی سطحی و ارتفاع لایه مرزی از داده های بازتحلیل  ECMWF مدل ERA5 با قدرت تفکیک ۰/۱۲۵ درجه قوسی، برای دوره آماری ۱۹۹۰-۲۰۲۰ اخذ شد. تغییرات دوره ای بافت شهری خرم آباد نیز با استفاده از شاخص سنجش از دوری NDBI از تصاویر ماهواره های لندست ۵ و ۸ طی دوره ۳۰ ساله استخراج گردید. یافته ها: نتایج نشان داد بافت شهر خرم آباد طی دوره ۳۰ ساله رشد ۸۲۹ هکتاری داشته و نشان داد که شهر طی دوره ۳۰ ساله ۴۷ درصد گسترش یافته است. نتیجه اقلیمی این گسترش کالبدی در متغیرهای سپیدایی سطحی و ارتفاع لایه مرزی نشان داد با گسترش بافت کالبدی شهر، میزان سپیدایی به صورت معنی داری با شیب سالانه ۰/۰۰۳۲-  درصد در دوره سرد و ۰/۰۰۰۵-  درصد در دوره گرم سال کاهش داشته است؛ اما ارتفاع لایه مرزی شهر خرم آباد، بر خلاف میزان سپیدایی، روند افزایشی با شیب ۷ متر در سال در دوره گرم و ۳ متر در سال در دوره سرد سال بوده است. کاهش میزان سپیدایی سطحی باعث افزایش بیشتر تابش بودجه حرارتی شهر شده و افزایش بودجه حرارتی باعث افزایش ارتفاع لایه مرزی طی دوره آماری ۱۹۹۰-۲۰۲۰ شده است. نتیجه گیری: بر مبنای یافته های تحقیق می توان گفت که گسترش بافت کالبدی شهر خرم آباد طی ۳۰ سال اخیر به صورت معنی داری منجر به کاهش سپیدایی سطحی و افزایش ارتفاع لایه مرزی در سطح شهر شده است. نوآوری، کاربرد نتایج: بررسی و آشکارسازی تأثیر تغییرات کاربری اراضی بر فاکتورهای حرارتی جو پایین منطقه (سپیدایی سطحی، ارتفاع لایه مرزی) مهم ترین نوآوری این تحقیق است. تغییرات فاکتورهای حرارتی مانند سپیدایی و ارتفاع لایه مرزی تأثیرات گسترده ای در آسایش اقلیمی و کیفیت محیط زیستی شهر دارند؛ لذا آشکارسازی تأثیر بافت کالبدی شهر در ارتباط با توزیع فضایی، فضای سبز و بوستان ها و پارک های شهری جهت تعدیل شرایط حرارتی شهر بسیار مهم است.