بررسی نقش پارامترهای اقلیمی در تشکیل شدت جزایر حرارتی شهری (uhii) با استفاده از سنجش از دور مطالعه موردی: کلانشهر تبریز

این مطالعه با هدف بررسی نقش پارامترهای اقلیمی در شکل گیری شدت جزایر حرارتی شهری با استفاده از تکنیک های سنجش از دور، با مطالعه موردی کلان شهر تبریز، ایران انجام شد. در این مطالعه از تصاویر ماهوارهای 8/9 landsat برای محاسبه دمای سطح زمین و شدت جزیره گرمایی شهری و داده های تحلیل مجدد era5_land برای پارامترهای هواشناسی برای فصول بهار و تابستان 2023 استفاده گردید. الگوریتم split window برای محاسبه دمای سطح زمین و شاخص urban heat island intensity برای بررسی شدت جزایر حرارتی شهری استفاده شد. از طرف دیگر تحلیل های آماری رگرسیون خطی ساده، رگرسیون چند متغیره و همبستگی پیرسون برای بررسی رابطه شدت جزایر حرارتی شهری با پارامترهای اقلیمی بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که مناطق برهنه و عاری از پوشش گیاهی، مناطق نزدیک به شهرک های صنعتی و فرودگاه بالاترین دمای سطح زمین و شدت جزایر حرارتی شهری را دارا بودند. در مقابل، مناطق با تراکم ساختمانی بالا و فضای سبز با وسعت زیاد دارای دمای سطح زمین و شدت جزایر حرارتی کمتری برخوردار بودند. نتایج تجزیه و تحلیل پارامترهای هواشناسی نشان داد که با حرکت از غرب به شرق در محدوده مورد مطالعه، دمای هوا و فشار سطح کاهش ولی بارندگی افزایش می یابد. علاوه بر این، سرعت باد از غرب به شرق در بهار افزایش و در تابستان کاهش می یابد، در حالی که تابش خورشیدی سطح در فصول مورد نظر از لحاظ مکانی ثابت بوده است. نتایج تحلیل رگرسیون خطی ساده نشان داد که یک رابطه مثبت ضعیف بین بارش و شدت جزایر حرارتی شهری با 2 r برابر 0/08 در فصل بهار و 0/03 در فصل تابستان بوده است، در حالی که دمای هوا (فصل بهار با 2 r برابر با 0/12 و فصل تابستان برابر با 0/04)، تابش خورشیدی سطح (فصل بهار با 2 r برابر با 0/11 و فصل تابستان برابر با 0/05) و فشار سطحی (فصل بهار با 2 r برابر با 0/11 و فصل تابستان برابر با 0/04) رابطه منفی ضعیفی با شدت جزایر حرارتی شهری داشتند. رابطه بین توپوگرافی و شدت جزایر حرارتی شهری نیز دارای یک رابطه مثبت ضعیف با 2 r 0/09 و 0/019 به ترتیب در فصل بهار و تابستان بوده است. نتایج رگرسیون چند متغیره نشان داد که در هر دو فصل بهار و تابستان، همهپارامترهای هواشناسی به طور قابل توجهی با شدت جزایر حرارتی شهری مرتبط هستند. بدین صورت که همه پارامترها دارای سطح اطمینان (sig) 95 درصد یا کمتر از 0/05 (به جز بارندگی و سرعت باد در فصل بهار) بودند. تجزیه و تحلیل همبستگی پیرسون نشان داد که در فصل بهار، رابطه شدت جزایر حرارتی شهری با بارندگی، سرعت باد و توپوگرافی همبستگی مستقیم و با پارامترهای دمای هوا، تابش خورشیدی سطح و فشار سطح دارای همبستگی معکوس بوده است. در فصل تابستان نیز رابطه آن با پارامترهای بارندگی و توپوگرافی مستقیم و با دیگر پارامترها دارای رابطه معکوس بوده است. در مجموع، یافته های این مطالعه حاکی از آن است که پارامترهای هواشناسی به طور معناداری با شدت جزایر گرمایی شهری در کلان شهر تبریز مرتبط است و این رابطه در فصل تابستان قویتر است.

investigating the role of climatic parameters in the formation of urban heat islands (uhii) using remote sensing

this study aimed to investigate the role of climatic parameters in the formation of the intensity of urban heat islands using remote sensing techniques, with a case study of tabriz metropolis, iran.in this study, landsat 8/9 satellite images were used to calculate land surface temperature and urban heat island intensity and era5_land reanalysis data for meteorological parameters for thespring and summer seasons of 2023. the split window algorithm was used to calculate the surface temperature of the earth and the urban heat island intensity index was used to check theintensity of urban heat islands. on the other hand, simple linear regression, multi-criteria regression and pearson correlation statistical analyzes were used to investigate the relationshipbetween the intensity of urban heat islands and climatic parameters. the results showed that bare areas without vegetation, areas close to industrial towns and airports had the highest ground surface temperature and intensity of urban heat islands. on the other hand, areas with high building density and green space had lower ground surface temperature and intensity of heat islands. the results of the analysis of meteorological parameters showed that by moving from west to east in the studied area, air temperature and surface pressure decrease, but rainfall increases. in addition, wind speed increases from west to east in spring and decreases in summer, while surface solar radiation has been spatially constant in the considered seasons. the results of simple linear regression analysis showed that there was a weak positive relationship between precipitation and intensity of urban heat islands with r2 equal to 0.08 in spring and 0.03 in summer, while air temperature (spring with r2 with 0.12 and summer season equal to 0.04), surface solar radiation (spring season with r2 equal to 0.11 and summer season equal to 0.05)and surface pressure (spring season with r2 equal to 0.11 and summer season equal to 0.04) had a weak negative relationship with the intensity of urban heat islands. the relationship betweentopography and intensity of urban heat islands also has a weak positive relationship with r2 of 0.09 and 0.019 in spring and summer, respectively. multivariate regression results showed that in both spring and summer, all meteorological parameters are significantly related to the intensity of urban heat islands. thus, all parameters had a confidence level (sig) of 95% or less than 0.05(except rainfall and wind speed in spring). pearson's correlation analysis showed that in spring, the relationship between intensity of urban heat islands with rainfall, wind speed and topography had a direct correlation and with the parameters of air temperature, surface solar radiation and surface pressure had an inverse correlation. in the summer season, its relationship with rainfall and topography parameters is direct and has an inverse relationship with other parameters.in sum, the findings of this study indicate that meteorological parameters are significantly related to the intensity of urban heat islands in the metropolis of tabriz, and this relationship is stronger in the summer season.