آشکار سازی تاثیر کاربری اراضی درتغییر پذیری زمانی مکانی سالانه ارتفاع لایه مرزی(مطالعه موردی شهر کرمانشاه)

لایه مرزی جو بخشی از جو است که مستقیماً تحت تاثیر شرایط سطحی است و به واداشت های سطحی در کوتاه مدت پاسخ می دهد. هدف از این مطالعه بررسی نقش تغییرات توسعه شهری کرمانشاه بر ارتفاع لایه مرزی می باشد. در این راستا داده های مربوط به ارتفاع لایه مرزی از پایگاه داده میان برد اروپایی برای دوره آماری 1990 تا 2015 اخذ گردید. داده های مربوط به کاربری شهری از تصاویر چند زمانه لندست(etm،tm و oli) نیز طی دوره آماری 1990 تا 2015 اخذ شد. برای تحلیل ارتباط داده های مذکور، از تحلیل همبستگی پیرسون در سطح معنی داری 0.95درصد(p_value=0.05) استفاده گردید. در نهایت به ارزیابی تاثیر میزان توسعه شهری در ارتفاع لایه مرزی در دو دوره گرم و سرد سال پرداخته شد. نتایج این تحقیق بیانگر آن بود که طی دوره آماری مورد بررسی یعنی از سال1990 تا 2015 رشد شهر از 41 کیلومتر مربع بوده در سال 1990 به 71 کیلومتر مربع در سال 2015 رسیده است و رشد دو برابری را نشان داده است. نتایح تحلیل همبستگی نشان داد تاثیر میکرو اقلیمی گسترش کاربری شهری، بر تغییرات لایه مرزی در زمستان مشهودتر از تابستان بود زیرا در تابستان گرمایش شدید سطح زمین به طور یکسان، تا حدود زیادی تاثیر میکرواقلیم را کمرنگ تر کرده و باعث کاهش همبستگی تغییرات زمانی ارتفاع لایه مرزی با توسعه رشد شهر شده است به طوری که در این فصل ارتباط معنیداری مشاهده نشد (0.17) اما در فصل سرد ارتباط معنی داری بین توسعه کاربری شهری و ارتفاع لایه مرزی مشاهده گردید به طوری که با افزایش رشد شهر ارتفاع لایه مرزی نیز در پاسخ به این تغییرات کاربری یک روند صعودی را طی کرده است.

Revealing the impact of changing land use of the annual spatiotemporal boundary layer height (Kermanshah Case Study)

IntroductionAtmospheric boundary layer (ABL), is the lowest part of the atmosphere. Its behavior is directly influenced by its contact with earth surface. On earth it usually responds to changes in surface radiative forcing in an hour or less. In this layer physical quantities such as flow velocity, temperature, moisture, etc., display rapid fluctuations (turbulence) and vertical mixing is strong. Above the ABL is the free atmosphere where the wind is approximately geostrophic while within the ABL the wind is affected by surface drag and turns across the isobars. The land use/cover changes affecting the surface radiative forces lead to ABL spatiotemporal variation. The main object of this study is to analysis the association among ABL height and builtup spatial growth in Kermanshah city. Data and methodsMultitemporal satellite images from Landsat imagery data for 1990 to 2015 series of sensors TM, and OLI (Landsat 5 and 8) were taken from USGS database. Data of the Atmospheric Boundary layer height (ABL height) for the city of Kermanshah also were taken during 1990 2015 from ECMWF ndash; EranIntrim website at 0.0125 ° spatial resolution. Firstly, we analysis the temporal trends of ABL height of Kermanshah in summer and winter using linear regression in 0.95 confidence level (P_value = 0.05). The built up area of Kermanshah has been extracted from TM and OLI images using supervised classification method and maximum likelihood classification(MLC) algorithm in GIS image analysis. The Pearson correlation analysis has been used to reveal the relationship between annual ABL height variation and builtup growth of Kermanshah. ResultThe results of long term trend of Built up growth of Kermanshah that extracted using MLC algorithm as can be seen in figure 1 indicated that the built up area in Kermanshah has been growth by 1.02 square kilometer annually.According the figure 2, The results of annual trend of ABL height in summer and winter also reveals that in summer there is no significant trends in ABL height while in winter the significant increasing long term trend has been observed in ABL height.