رصدخانه

شماره ثبت در آثار ملی : 1675
زمان ساخت : صفویه
نوع کاربری : علمی (رصدخانه)

نام مراغه هميشه با نام يكي از بزرگترين مراكز پژوهشي نجومي يعني رصدخانه خواجه نصيرطوسي همراه است. این رصد خانه که بزرگترین رصدخانه جهان در دوره قبل از اختراع تلسکوپ بوده است در زمان که مراغه به پایتختی توسط هلاکو خان مغول ساخته شده است. اين مجموعه كه امروزه فقط آثار كمي از آن باقي مانده است . طبق نوشته تاريخي درسال657 ساختمان آن به دستورهلاكووهمت خواجه نصيرالدين طوسي بنا شده است و درساختمان و درتشكيل آن شخصيت هايي چون علامه قطب الدين فخرالدين مراغي،محي الدين مغربي ، علي بن محمود نجم الدين الاسـطرلابي و... شركت داشته اند .
بناي رصـدخانه ، 15سال سال طول كشيد . به امر هلاكو  كتب واسباب وآلات علمي ونجومي بسياركه از فتح بغداد بدست آورده بود درآنجا متـمركز گرديد . اين مجموعه تا سال 703 هجري آباد بوده ليـكن پس از آن بر اثر زلزله هاي سخت ، بي توجهي حكام رو به ويراني رفت. و درحال حاضر آثاري از بناهاي متعلقة آن باقي مانده است. اين بنا تا زمان سلطان محمّد خدابنده مشغول به كار بوده است و ويراني آن بطور كامل و دقيق هنوز مشخص نشده است كه در چه سالي بوده است ولي در نوشته هاي حمدالله مستوفي در سال 720 به ويران بودن آن اشاره شده است.
.رصدخانه مراغه 167 سال پيش از احداث رصدخانه سمرقند ساخته شد و در زمان آباداني يكي از معتبرترين رصدخانه هاي جهان بوده است .زیج معروف ایلخانی حاصل فعالیت های این رصدخانه است.در آن زمان بفرمان قوبیلای قآن امپراطور چین و برادر هلاکو خان کارشناسانی برای آموزش و الگو برداری از رصدخانه مراغه به این شهر آمده، پس از مراجعت به چین رصدخانه ای به تقلید از رصدخانه مراغه ساختند. علاوه بر رصدخانه چین همچنین رصدخانه های سمرقند، استانبول وهند از روی رصدخانه مراغه ساخته شده اند.
تپه‌اي كه رصدخانه در آن واقع شده است به طول 510 و عرض تقريبي217 متر و به ارتفاع 110 متر مي باشد كه غرب مراغه واقع شده است. كه قسمتهاي مختلف رصدخانه بر روي آن واقع شده است اين بخشها عبارتند: از برج مركزي رصدخانه – واحدهاي مدور پنجگانه – كتابخانه.
برج مركزي
برج مركزي كه وسيعترين فضاي كشف شده را تشكيل مي دهد قطري به اندازه 22 متر دارد ضخامت ديوار آن 80 سانتيمتر مي باشد. فضاي داخلي آن شامل يك راهرو و6 اطاق مي شود كه 4 اطاق مستطيلي شكل و 2 اطاق ديگر كه در سمت شمال و جنوب قرار گرفته‌اند شكل هندسي ندارند.
مصالحي كه در برج بكار گرفته شده عبارت است از سنگ قلوه، لاشه، سنگهاي تراش براي ازاره خارجي و داخلي و سنگهاي تراش بزرگ براي ورودي برج آجري در سه اندازة مختلف. ملات و اندود گچ، كاشيهاي بزرگ لعابدار در سه طرح و نوع مختلف سنگهاي حجاري شده و نقش دار و آجرهاي نقش دار تزئيني مي باشد.
واحدهاي مدور پنجگانه
در قسمت جنوب و جنوب شرقي و شمال برج مركزي رصد خانه پنج واحد مدور كشف گرديده كه هريك بطور مستقيم در كار پژوهش‌هاي نجومي مورد استفاده داشته‌اند. در گوشة شمال غربي تپه واقع در زير حصار شمالي محوطة رصد خانه بناي جالبي به مساحت 330 متر مربع بدست آمده كه با توجه به جنبه هاي مختلف امر مي‌توان آن را كتابخانه مجموعه دانست.
بغير از قسمتهاي ذكر شده در دامنة غربي تپه رصدخانه مراغه و مشرف به روستاي طالب خان چهار مجموعه معماري و تعدادي دخمه كشف گرديده كه گذشته از ارزش معماري از نظر روشن ساختن بسياري از ويژگيهاي مذهبي – اجتماعي و اوضاع و احوال خاص دورة ايلخاني به خصوص جامعة مسيحيت زمان، داراي اهميت و اعتبار فراوان مي باشد

 

منبع: شبکه بهداشت شهرستان مراغه

دریای پارس

دریای پارس (به زبان فارسی و به عربی الخلیج الفارسی) در 24 تا 30 درجه و 30 دقیقه عرض شمالی و 48 تا 56 درجه و 25 دقیقه طول شرقی از نصف النهار گرینویچ قرار دارد . دریای پارس امروزی بخش کوچکی از گستره آبی پهناوری است که در روزگاران قدیم دریای پارس نامیده می­شد زیرا در گذشته دریای پترس تمامی دریای مکران (عمان ) و بخشی از اقیانوس هند را تا حدود رود سند در بر می­گرفته است. 

دریای پارس امروزه به آبراهی تلقی می شود که در امتداد دریای مکران (عمان) قرار گرفته و با کشورهای باستانی ایران و کشورهای عربی عربستان ، کویت ، قطر ، امارات ، بحرین ، عمان و عراق مرز آبی مشترک دارد . از آنجایی که از یک سوی ایران بیشترین مرز مشترک آبی را در دریای پارس دارد  و از سوی دیگر در تشکیل تمدن باستانی این منطقه نقش اصلی را ایفا کرده است و همچنین در طول تاریخ کنترل و فرامانروایی دریای پارس نزد ایرانیان بوده است ، از این روی ایران به عنوان میراث دار اصلی این منطقه محسوب می شود و بارزترین مشخصه آن نیز نام این پهنه آبی است که به نام ایرانیان در طول سه هزار سال گذشته ثبت شده است . متاسفانه کشورهای حوزه جنوبی دریای پارس مانند (بحرین،قطر،کویت،امارات متحده عربی...) اکثرا قراردادی ، کوچک و جدید التاسیس هستند و مرزهای کشورشان بوسیله اراده و خواست کشورهای استعماری جهان تقسیم بندی شده است که حتی توان دفاع از خود را نیز ندارند. هیچ پژوهشگری در کتابهای تاریخی خاورمیانه نامی از کشورهایی مانند قطر – امارات – کویت و... نمیتواند پیدا کند . تنها از بحرین در کتابهای تاریخی چند بار نام برده شده است که آنهم به دلیل این می باشد که بحرین بخشی از سرزمین ایران و تمدن کهن بوده است و مردمانش فارسی و عربی زبان می بوده اند و طی چند دهه گذشته به خواست استعمار انگلستان از ایران تجزیه شده است . از این جهت کنترل و نقش کلیدی این دریای بزرگ و استراتژیک از گذشته در اختیار ملت و دولت ایران قرار داشته و در آینده نیز بدون شک خواهد بود .

دریای پارس از شرق از طریق تنگه هرمز و دریای مکران (عمان)  به اقیانوس هند راه دارد و از غرب به رودخانه اروندرود در خوزستان ایران که حاصل پیوند دو رودخانه دجله و فرات در عراق و الحاق رود کارون در ایران به آن است ختم می شود. طول دریای پارس از تنگه هرمز تا آخرین نقطه پیشروی آن در جانب مغرب حدود 805 کیلومتر است .

آب و هوا , عمق  , طول و عرض جغرافیایی دریای پارس

دریای پارس به عنوان گرمترین پهنه آبی دنیا شناخته شده است و از نظر آب وهوایی شرایط خشک و نیمه استوایی دارد، عریض ترین بخش آن 180 مایل است و عمیق ترین نقطه آن 93 متر در 15 کیلومتری تنب بزرگ ، و کم عمق ترین بخش آن در غرب بین 10تا 30 متر است . عمق کم دریای پارس باعث شده است که خشکی مرتب بدرون دریا پیشروی نماید . در عین شوری زیاد آب، 200 چشمه آب شیرین در کف و 25 چشمه کاملاً شیرین در سواحل این دریا جریان دارد که همگی از کوههای زاگرس یا پارس ایران سرچشمه می گیرند، اروند، کارون، دیاله، زاب، جراحی، مند، دالکی و میناب بزرگترین و پر آب ترین رودهایی هستند که به دریای پارس می ریزند. گرمای هوا گاهی در تابستان 50 درجه و برودت آن در زمستان تا 3 درجه گزارش شده است. بنادر کیش، بندرعباس،خرمشهر، دبی، شارجه، ابوظبی، کویت، بحرین، دوحه ، و بصره، دریای پارس را به قطب اقتصادی و توریستی جهان تبدیل کرده است. دریای پارس از نظر ژیوپلتیک، استراتژیک، انرژی و همچنین تاریخ و تمدن، یک پهنه آبی مهم و منحصر به فرد در کل جهان محسوب می شود. به طوریکه چشم طمع کشورهای سودجوی جهان که فاقد پشتوانه فرهنگی و تمدنی هستند و با قدرت نامشروع خود بر بسیاری کشورهای جهان و بخصوص عربی منطقه خاورمیانه حکرمانی میکنند همیشه به این نقظه معطوف بوده است . کشفیات باستان شناسی سالهای اخیر در دو طرف سواحل شمالی و جنوبی دریای پارس ثابت می کند که این پهنه آبی یکی از مهمترین و شاید اولین مرکز سکونت انسانها است و گهواره و مرکز تبادل تمدنهای زیادی مانند ایلامی، سومری، آکدی، آشوری، بابلی، مادی، پارسی، یونانی، اسلامی و... بوده است . به طور نمونه منطقه جیرفت در شهر کرمان ایران به قدمتی بالغ بر شش هزار سال شهرنشینی و تمدن مکتوب شهرت جهانی دارد که دریای پارس پل ارتباطی این شهر محسوب میشده است.

دریای پارس امروزه با وسعتی در حدود 237473 کیلومتر مربع (اندازه گیری شده توسط مدیریت هیدروگرافی سازمان جغرافیایی ایران، سال 1386)  پس از خلیج مکزیکو و خلیج هودسن سومین خلیج بزرگ جهان محسوب می‌شود.

دریای پارس با توجه به آنکه به اقیانوس هند راه دارد و به دریای مکران نیز متصل است با اینحال از کم عمق ترین دریاها (که 93 متر بیشترین عمق آن میباشد) محسوب می شود و در ردیف دریاهای بالتیک و خلیج هودسن قرار دارد . این در حالی که عمق دریای مکران در برخی نقاط به 3000 متر نیز می رسد و عمق دریای سرخ هم از 1000 بیشتر است . میانگین ژرفای دریای پارس 30 متر است. این پهنه آبی قدیمی ترین دریایی است که بشر آن را می شناخته است بر پایه نقشه های تکتونیک دریای پارس جزء کانونهای زلزله خیز ایران است دانشنامه بریتانیکا در این خصوص نوشته است " آخرین حرکتی که دریای پارس در معرض آن قرار داشته و دارد عبارت است از بالا آمدن تدریجی است زلزله در دریای پارس و گاهی بسیار شدید است.

ژئومورفولوژی خلیج فارس Geomorphology

از نظر ریخت شناسی ، دریای پارس نامتقارن و شیب ساحل جنوبی آن آرام تر از ساحل شمالی است. به عبارت دیگر ، محور طولی دریای پارس آن را به دو قسمت تقسیم می کنند یکی تک شیب پایدار جنوبی که پیش بوم سپر عربستان است و شیب بسیار آرام دارد و دیگری بخش ناپایدار شمالی است که قسمتی از رشته کوههای چین خورده زاگرس و تغییرات شیب آن 175 سانتی متر در هر کیلومتر است. کرانه جنوبی دریای پارس ، به ویژه در شرق شبه جزیره قطر ، منطقه وسیع و کم عمقی (10 تا 20 متر) است که به طور عمده با ریخت شناسی بست، محیط تبخیری و منطقه جزر و مدی مشخص است. 

این دریا ، از رسوبات سخت و بلند با اشکال خطی ساخته شده و با واسطه یک دشت ساحلی باریک ، با دریا در ارتباط است. منطقه کم شیب کرانه جنوبی و دریای کم ژرفای آن با تاقدیس هایی با یالهای کم شیب با روند شمالی به جنوبی تا شما شرقی- به جنوب غربی ، اغلب میدان های نفتی بزرگی را می سازند. تاقدیس های قطر، رودخان و بحرین اغلب چهره های توپوگرافی Topography  کم شیبی را تشکیل داده اند که با سیستم های گسلی کنترل می شوند. از سوی دیگر ، کرانه شمالی دریای پارس، کرانه ای کوهستانی با روند شمال غربی است که پشته های تاقدیسی با بلندی بیش از 1500 متر هستند. به همین دلیل ، ساختارهای کرانه شمالی ، از دیدگاه هندسی ، با آنچه که در کرانه جنوبی است، تفاوت دارد. برخورد ساختارهای کرانه غربی و رشته کوه زاگرس ، توپوگرافی زیر دریایی دریای پارس را تشکیل می دهد. گرچه شیب بستر بسیار آرام است، ولی حدود 20 جزیره و تعدادی پشته های کوتاه و بلند زیردریایی در آن وجود دارد که بی هنجاریهای توپوگرافی را تشکبیل می دهند. جزایر ایرانی دریای پارس به صورت پشته های کشیده و موازی ساحل و یا کم و بیش دایره ای شکل هستند. از گروه نخست ، قشم و کیش را می توان نام برد که در واقع دنباله زاگرس بوده و بر اثر بالا آمدن سطح آب به صورت جزیره درآمده اند. ولی جزایر گرد مانند هرمز ، ابوموسی و... گنبدهای نمکی سری هرمز هستند. سطح جزایر دریای پارس ، از رسوبات تخریبی و مارن تشکیل شده که کم و بیش صدف دارند. خاک آنها شور و یا گچ دار است و به همین دلیل رشد گیاهان ، محدود به انواع خاص است.

برگرفته از :گروه جغرافیای تنکابن

Plate Tectonics: The Rocky History of an Idea

 

Close examination of a globe often results in the observation that most of the continents seem to fit together like a puzzle: the west African coastline seems to snuggle nicely into the east coast of South America and the Caribbean sea; and a similar fit appears across the Pacific.  The fit is even more striking when the submerged continental shelves are compared rather than the coastlines.  In 1912 Alfred Wegener (1880-1930) noticed the same thing and proposed that the continents were once compressed into a single protocontinent which he called Pangaea (meaning "all lands"), and over time they have drifted apart into their current distribution. He believed that Pangaea was intact until the late  Carboniferous period, about 300 million years ago, when it began to break up and drift apart. However, Wegener's hypothesis lacked a geological mechanism to explain how the continents could drift across the earths surface as he proposed.

Searching for evidence to further develop his theory of continental drift, Wegener came across a paleontological paper suggesting that a land bridge had once connected Africa with Brazil. This proposed land bridge was an attempt to explain the well known paleontological observation that the same fossilized plants and animals from the same time period were found in South America and Africa.  The same was true for fossils found in Europe and North America, and Madagascar and India.  Many of these organisms could not have traveled across the vast oceans that currently exist. Wegener's drift theory seemed more plausible than land bridges connecting all of the continents. But that in itself was not enough to support his idea. Another observation favoring continental drift was the presence of evidence for continental glaciation in the Pensylvanian period. Striae left by the scraping of glaciers over the land surface indicated that Africa and South America had been close together at the time of this ancient ice age. The same scraping patterns can be found along the coasts of South America and South Africa.

Wegener's drift hypothesis also provided an alternate explanation for the formation of mountains (orogenesis). The theory being discussed during his time was the "Contraction theory" which suggested that the planet was once a molten ball and in the process of cooling the surface cracked and folded up on itself.  The big problem with this idea was that all mountain ranges should be approximately the same age, and this was known not to be true.  Wegener's explanation was that as the continents moved, the leading edge of the continent would encounter resistance and thus compress and fold upwards forming mountains near the leading edges of the drifting continents.  The Sierra Nevada mountains on the Pacific coast of North America and the Andes on the coast of South America were cited.  Wegener also suggested that India drifted northward into the asian continent thus forming the Himalayas.

Wegener eventually proposed a mechanism for continental drift that focused on his assertion that the rotation of the earth created a centrifugal force towards the equator.  He believed that Pangaea originated near the south pole and that the centrifugal force of the planet caused the protocontinent to break apart and the resultant continents to drift towards the equator.  He called this the "pole-fleeing force".  This idea was quickly rejected by the scientific community primarily because the actual forces generated by the rotation of the earth were calculated to be insufficient to move continents.  Wegener also tried to explain the westward drift of the Americas by invoking the gravitational forces of the sun and the moon, this idea was also quickly rejected.  Wegener's inability to provide an adequate explanation of the forces responsible for continental drift and the prevailing belief that the earth was solid and immovable resulted in the scientific dismissal of his theories.

In 1929, about the time Wegener's ideas began to be dismissed, Arthur Holmes elaborated on one of Wegener's many hypotheses; the idea that the mantle undergoes thermal convection.  This idea is based on the fact that as a substance is heated its density decreases and rises to the surface until it is cooled and sinks again. This repeated heating and cooling results in a current which may be enough to cause continents to move.  Arthur Holmes suggested that this thermal convection was like a conveyor belt and that the upwelling pressure could break apart a continent and then force the broken continent in opposite directions carried by the convection currents.  This idea received very little attention at the time.

Not until the 1960's did Holmes' idea receive any attention. Greater understanding of the ocean floor and the discoveries of features like mid-oceanic ridges, geomagnetic anomalies parallel to the mid-oceanic ridges,  and the association of island arcs and oceanic trenches occurring together and near the continental margins, suggested convection might indeed be at work. These discoveries and more led Harry Hess (1962) and R.Deitz (1961) to publish similar hypotheses based on mantle convection currents, now known as "sea floor spreading".  This idea was basically the same as that proposed by Holmes over 30 years earlier, but now there was much more evidence to further develop and support the idea. To learn more about the current theories which describe the mechanisms behind continental drift go to the "Plate Tectonics: The  Mechanism" page.

مقاله آشنايي با پديده جزيره گرمايي در شهرها و راهكارهاي پيشگيري از آن

آشنايي با پديده جزيره گرمايي در شهرها و راهكارهاي پيشگيري از آن
 

جعفر سپهري (كارشناس ارشد هواشناسي)

زهراپريسا زارعي (كارشناس ارشد زيست‌شناسي)

[e-mail]

چكيده

در طي فصل تابستان، در كنار فرآيند جذب پرتو فرابنفش و گسيل فروسرخ، در هر منطقه، سقف ساختمان‌ها، خيابان‌ها و سطوح تيره رنگ، گرما را جذب نموده و با طول‌موج بالا هوا گسيل مي‌كنند. با توجه به اينكه نزديك به تمامي سقف‌ها و خيابان‌ها در تهران تيره‌رنگ هستند، اين سطوح تيره‌رنگ حدود نيمي از مساحت تهران را در بر مي‌گيرد. اين سطوح تيره‌رنگ، گرماي گسيل شده از سوي خورشيد را جذب كرده در خود نگاه مي‌دارند. اين پديده باعث افزايش دماي مناطق مسكوني از 2 تا 15 درجه سانتيگراد شده و به نام پديده جزيره گرمايي شناخته مي‌شود. اين گرما نه تنها باعث افزايش مصرف انرژي براي خنك كردن ساختمان‌ها مي‌شود، بلكه باعث ايجاد آلودگي در جو شده و به‌دليل مصرف سوخت‌هاي فسيلي موادي از جمله گاز ازن O3 و تركيبات زيانبار گوگردي در سطح زمين توليد مي‌شود.

كليد واژگان:

جزيره گرمايي ، هواويز،

پيش گفتار

ساختمان‌هاي نامنظم و بي‌قاعده ابرشهر تهران، نمايانگر يك جزيره گرمائي مسكوني است. بررسي دمايي تفاوتي حدود 10 تا 15 درجه سانتيگراد را بين مركز شهر و پيرامون آن نشان مي‌دهد، در نتيجه يك ابرشهر آب‌و‌هواي مخصوص و ويژه خود را مي‌سازد، كه آن‌هم مشكلات خود را در پي خواهد داشت. بررسي‌هاي ماهواره‌اي ناسا نشان مي‌دهد كه تمامي ابرشهرهاي روي زمين، به دليل از بين بردن رستني‌ها و گياهان و جايگزيني آنها با مصالح، به ويژه تيره رنگ ساختماني، دچار چنين مشكلي شده‌اند. در طول روز مواد تيره ساختماني، گرما را جذب مي‌كنند و تا ساعت‌ها پس از غروب آفتاب آن‌ را نگاه مي‌دارند. اين فرآيند، علاوه بر فرآيند تابش به جسم و گسيل طول موج بلندتر از آن، باعث تشديد هواي گرم در ابرشهر مي‌شود. همچنين آلودگي ازن نيز، شهر را به شدت تهديد مي‌كند. واكنش‌هاي شيميايي كه مولكول‌هاي ازن در سطح زمين را مي‌سازد، تهديد جدي براي هواي شهر بشمار مي‌رود. هواويزها (ذرات معلق در هوا) تحت تاثير پديده جزيره گرمايي تا 10 درجه سانتيگراد افزايش دما خواهند داشت، فرآيندهاي شيميايي رخ‌داده و مشكل را دوچندان مي‌كند. ازن در ماه‌هاي گرم تابستان بيشتر ايجاد شده و تهديد جدي براي سلامت و تندرستي جانداران است. پروژه مشكلات جزيره گرمايي ابرشهر تهران با سودجستن از اطلاعات ماهواره و داده‌هاي سطح زمين بايد هرچه زودتر به اجرا درآيد.

هنگامي كه سطح زمين از انبوه رستني‌ها و گياهان سبز پوشيده شده و يا خاك آن مرطوب باشد، گرماي جذب شده با تبخير آب و فراتراوش (تبخير و تعرق) گياهان به سرعت جايگزين مي‌گردد و گياهان از طريق برگ‌ها، آب خود را از دست مي‌دهند. برخي از نقاط شهر گرم‌تر از نقاط ديگر آن است، اين نمايانگر اين است كه در اين مناطق گرماي بيشتري آزاد مي‌شود. مناطق مركزي تهران يك قله گرمايي دارد. گرماي شهر يك فرارفت بالارونده ايجاد كرده كه حركت اين سيستم كم‌فشار باعث مكش هواي پيراموني شهر مي‌شود. اگر رطوبت كافي وجود داشته باشد، آنگاه شاهد توفان تندري هم خواهيم بود. در اين صورت تشكيل ابر باعث كم شدن دماي شهر و كاهش سرعت فرآيند تشكيل ازن خواهد بود.

ابرشهر تهران راه‌حل‌هاي زيادي براي مبارزه با حالت پديده جزيره گرمايي و آسيب‌هاي آشكار و پنهان آن دارد. مواد و مصالح ساختماني و جاده سازي با رنگ روشن، موجب بازتاب بيشتر نور خورشيد مي‌شود. كاشت درختان و گياهان انبوه، ايجاد سايه، خنكي هوا و رها نمودن آب در جو را به دنبال دارد. كاهش دما تا 1 درجه سانتيگراد، فرآيند ايجاد ازن را تا 90% كاهش مي‌دهد.

جزيره گرمايي چيست

در طي فصل تابستان، در كنار فرآيند جذب پرتو فرابنفش و گسيل فروسرخ، در هر منطقه، سقف ساختمان‌ها، خيابان‌ها و سطوح تيره رنگ، گرما را درآشاميده و آن را به هوا گسيل مي‌كنند. با توجه به اينكه نزديك به تمامي سقف‌ها در تهران تيره‌رنگ هستند، اين سطوح تيره‌رنگ حدود نيمي از مساحت تهران را در بر مي‌گيرد، كه گرماي گسيل شده از سوي خورشيد را جذب كرده در خود نگاه مي‌دارند. اين پديده باعث افزايش دماي مناطق مسكوني از 2 تا 15 درجه سانتيگراد شده و به نام پديده جزيره گرمايي شناخته مي‌شود. اين گرما نه تنها باعث افزايش مصرف انرژي براي خنك كردن ساختمان‌ها مي‌شود، بلكه باعث ايجاد آلودگي در جو از جمله توليد گاز ازن O3 و افزايش تركيبات زيانبار گوگردي و ديگر آلايندهاي آسيب‌رسان در سطح زمين مي‌شود.

از آنجاييكه انسان مشخصات طبيعي شهرها را در روند شهرسازي و گسترش آن تغيير مي‌دهد، مستقيم و غير مستقيم بر انرژي گرمايي كه به لايه مرزي_سياره‌اي شهر وارد مي‌شود اثر مي‌گذارد. تاثير نهايي اين تغييرات بر اقليم در مقياس خرد يا محلي، مقياس مياني و حتي مقياس بزرگ چشمگير و مشخص است. ]1[

شهرها دماي بيشتري از مناطق غيرشهري دارند. انرژي ورودي خورشيدي موجب تبخير آب گياهان و خاك، در مناطق غيرشهري مي‌شود. اين گرماي نهاني تبخير، موجب تغيير حالت آب از مايع به بخار مي‌گردد. اين روند، دماي مناطق غير مسكوني را افزايش نمي‌دهد، اما شهرها برخلاف مناطق غير شهري، خاك و گياه كمتر دارند. در نتيجه مقدار زيادي از انرژي ورودي خورشيد، مستقيم موجب گرماي خيابان‌ها و ساختمان‌ها گرديده، اين روند موجب افزايش سريعتر دماي هواي شهرها مي‌شود. در طي شب، گرماي ذخيره شده در خيابان‌ها و ساختمان‌ها به آهستگي به هوا گسيل مي‌شود كه روند كاهش دما را كند مي‌كند. اين اثر موجب گرم‌تر شدن محدودي شهري مي‌شود. ساختمان‌هاي بلندتر، گرماي بيشتري را در خود ذخيره كرده و روند خنك شدن هوا را كندتر مي‌كنند. خودروها، كارخانه‌ها و دستگاه‌هاي هواساز، گرماي بيشتري به وجود آورده موجب تشديد اثر جزيره گرمايي مي‌شود. ]2[

با يك بررسي ساده در محيط پيرامون در مي‌يابيم كه در طي دو_سه دهه گذشته ابرشهر تهران به طرز دهشتناكي، در دو جهت افقي و عمودي گسترش داشته است. اين پديده مشكل‌آفرين باعث شده است مناطقي كه تا گذشته‌اي نه‌چندان دور سرشار از گياهان گوناگون و انبوه رستني‌ها بوده است، امروزه از بتون و اسفالت تيره‌رنگ پوشيده شده باشد. اين مطلب تاثير شگرف و به‌سزايي بر روي هواي مناطق گوناگون شهر، از ديدگاه خردهواشناسي (هواشناسي در مقياس كوچك)، مي‌گذارد. يكي از پي‌آمدهاي آشكار آن افزايش درجه حرارت در نقاطي است كه به‌ويژه ساختمان‌هاي بيشتر و متراكم‌تري دارد.

نخستين اثر مهم پديده جزيره گرمايي، افزايش سرانه بار مالي به‌ويژه در ماه‌هاي گرم سال و در مناطق مركزي شهر تهران است. دوم اينكه پديده جزيره گرمايي نمايانگر كمبود شديد گياه است. كمبود گياه معمولا خود موجب بروز مشكلات ديگري از جمله افزايش سطح آلاينده‌هاي گوناگون در هواي شهر، آلوده شدن، هرزآب شدن و سرانجام از دست رفتن آب بارندگي‌ها، افزايش آلودگي صوتي، افزايش مشكلات رواني و ... مي‌شود.


در نمودار شماره 1، مقايسه دماي شهر تهران در فصول گوناگون در دودوره پنج ساله به فاصله 40 سال و در نمودار شماره 2 مقايسه دماي شهر تهران در ماه‌هاي گوناگون در دو دوره پنج ساله به فاصله 40 سال، افزايش دماي ابرشهر تهران نشان داده شده‌ است. نگاره‌هاي شماره 1، 2 و 3 نمايانگر اين پديده هستند.

اثر گلخانه اي چيست

خورشيد، كه تنها منبع گرمائي خارج كره زمين است، تابش خود را به صورت پرتوهاي كوتاه‌موج مرئي و پرتوهاي فرابنفش UV به سوي زمين گسيل مي‌كند. از پرتوهاي رسيده حدود 25% توسط جو جدب شده و 25% توسط سطوح فوقاني ابرها به سوي فضا بازتابش مي‌شوند. بقيه اين پرتوها در زمين جذب شده و سطح آن را گرم مي‌كند. زمين مقدار قابل توجهي از انرژي دريافت شده از خورشيد را به فضا تشعشع مي‌كند. اما از آنجاييكه زمين از خورشيد بسيار سردتر است، بنابراين انرژي دوباره گسيل شده به فضا هم به مراتب ضعيف‌تر است. مطابق قانون استفان-بولتزمن، اين پرتوها به صورت فروسرخ(گرمايش)، تشعشع مي‌شوند.

گازهاي گلخانه‌اي همچون بخارآب، دي‌اكسيدكربن، متان و اكسيدهاي نيتروژن پرتوهاي فروسرخ تشعشع شده از سطح زمين را فراچنگ مي‌آورند. جو زمين همانند شيشه‌هاي گلخانه عمل مي‌كند، اجازه مي‌دهد كه پرتوهاي با طول موج كوتاه وارد شوند اما جلوي خروج پرتوهاي با طول موج بلند را مي‌گيرد. اين روند موجب افزايش دماي جو مي‌شود كه اثر گلخانه‌اي ناميده مي‌شود. جو باعث مي‌شود كه دماي كنوني زمين (با ميانگين 15 درجه سانتيگراد) 33 درجه گرمتر از حالت بدون جو باشد. براي نمونه در كره ماه كه جو وجود ندارد، ميانگين دمائي سطح آن 18 درجه سانتيگراد با اختلاف درجه بيشينه و كمينه بسيار زياد است.

عوامل تاثيرگذار بر اقليم

آب و هواي كره زمين، هنگامي‌كه انرژي ذخيره شده در سيستم اقليمي تغيير كند، دگرگون مي‌شود. مهمترين تغيير هنگامي رخ مي‌دهد كه تعادل انرژي كلي ميان انرژي وارد شده از سوي خورشيد و گرماي خارج شده از زمين برهم بخورد. براي نگهداري اين تعادل چند راهكار (مكانيزم) طبيعي، براي نمونه افت‌وخيز مدار زمين، دگرگوني در چرخه اقيانوس‌ها و تغيير تركيب جو زمين، در كارند. در دوران كنوني تغيير تركيب جو زمين نه با عوامل طبيعي بلكه به وسيله آلودگي‌هاي حاصل از فعاليت‌هاي صنعتي بشر تغيير يافته، كه از همه فراگيرتر گازهاي گلخانه‌اي و هواويزها (ذرات معلق در هوا) هستند. دانشمندان در مورد تعادل جهاني انرژي هشدار مي‌دهند كه در نهايت باعث برهم خوردن مكانيزم تغيير اقليم مي‌گردد. اين فرآيند را Climate Forcing ناميده‌اند. تغيير در اقليم، تغيير در ميزان آلاينده ها، به ويژه ازن و دي اكسيد گوگرد در نقاط خاص، را به دنبال دارد.

گاز ازن در سطح زمين

ازن چيست؟

ازن يك مولكول اكسيژن است كه به جاي دو اتم O سه اتم O دارد. تشكيل اين گاز در استراتوسفر، در اثر فرايند تابش پرتوهاي خورسيدي بر روي مولكول اكسيژن در روند تجزيه به وسيله نور (Photolysis) تشكيل مي‌شود. در اثر پرتو فرابنفش، مولكول O2 مي‌شكند و بنيان آن با مولكول ديگر اكسيژن تركيب شده، مولكول ازن را وجود مي‌آورد. ازن به طور طبيعي به وسيله فرايندهايي مشتمل بر اكسيژن، نيتروژن، كلر، برم و هيدروژن از بين مي‌رود.

گاز ازن و پديده جزيره گرمايي شهر تهران

افزايش ازن در سطح زمين براي تندرستي انسان بسيار زيان‌آور است و به ويژه به دستگاه تنفسي و بينايي آسيب مي‌رساند. علاوه بر آن، از آنجاييكه ازن به سادگي با مولكول‌هاي ديگر تركيب مي‌شود و آنها را اكسيداز مي‌كند، به شدت به بافت‌هاي زنده گياهان و جانوران آسيب مي‌رساند. ازن سطح زمين يك آلاينده كليدي است كه به‌ويژه در روزهاي بدون ابر تابستان در شهرهاي بزرگ سراسرجهان وجود دارد و ايجاد و افزايش آن، با اثر پديده جزيره گرمائي شهر، پيوندي تنگاتنگ و ناگسستني دارد.

در نمودار شماره 3 ميزان ازن اندازه‌گيري شده در ايستگاه پرديسان، شهر تهران، در سال 1999 نشان داده شده است. در منحني برازش داده شده از اين داده‌ها،(Interpolation)، به خوبي ارتباط تنگاتنگ، افزايش ميزان ازن سطح زمين با گرماي محيط، پديده جزيره گرمائي شهر تهران، به چشم مي‌خورد

آيا ميتوان شهرها را خنك كرد

تابستان‌هاي شهري پيوسته گرم‌تر و گرم‌تر مي‌شوند. داده‌هاي گردآوري شده در ساليان اخير نشان مي‌دهد كه دماي انبوه ساختمان‌ها و خيابان‌ها، بسيار بيشتر از زماني است كه آن مناطق سرشار از كشتزار و باغ بوده است. افزايش دما موجب مصرف بيشتر انرژي براي خنك شدن و در نتيجه هدر دادن بيشتر سرمايه است.

كاشت درختان مناسب و افزايش سپيدايي[1]،كاربرد رنگ روشن در شهرسازي، ساده‌ترين روش جهت خنك كردن سطح شهرهاست. كاشت درختان سايه‌دار به عنوان نخستين، ساده‌ترين، تميزترين و زيباترين راه‌حل اين روند است. سپيدايي بيشتر ساختارهاي شهري باعث افزايش بازتابش نور خورشيد شده و مي‌تواند دماي ساختمان را پايين آورد. ]1[

مردم از زمان‌هاي گذشته، مي‌دانستند كه شهرها از محيط پيرامونشان گرم‌ترند. اكنون با ريشه‌كني فضاهاي سبز و مصرف بيشتر سوخت‌هاي فسيلي، اين گرما به اندازه خطرناكي افزايش يافته است. در منطقه‌اي با انبوه گياهان سرسبز، بيشتر انرژي خورشيدي صرف روند سوخت‌وساز مي‌شود. گياه همچنين با رهاسازي رطوبت موجود در اندام‌هاي خود، باعث خنك شدن هوا مي‌شود.

در شهرها اسفالت، آجر و بتون جايگزين گياهان شده‌اند. اين سطوح توانايي بازتابش كمتري دارند و بنابرابن انرژي خورشيدي را جذب و نگه‌داري مي‌كنند. شكل دره‌مانند شهرها با ساختمان‌هاي بلند، باعث خروج گرماي كمتري به سوي آسمان مي‌شود. اين گرما به وضوح در شب‌هاي تابستان به چشم مي‌خورد و گرماي مناطق شهري بسيار بيشتر از مناطق پيراموني آن است.

گرماي شهر باعث بالا رفتن آلودگي نيز مي‌شود و آلودگي ايجاد شده به ويژه در ذرات فلز، باعث افزايش اثر پديده جزيره گرمايي خواهد شد. گرماي بيشتر سرعت افزايش روند ايجاد گاز ازن در سطح زمين را بالا برده و در شب لايه آلوده‌اي بر روي شهر حاكم مي‌شود.

در اثر گسترش ساختمان‌ها و صنايع، درختان بيشتري قرباني مي‌شوند، به‌طوريكه جايگزين كردن آنها بسيار مشكل خواهد بود. براي ايجاد تعادل با قطع هر درخت كهن‌سال، بايد دست‌كم پنج نهال در شرايط مناسب كاشته شود، كاري كه در عمل غيرممكن است.

در جدول شماره 1 خواص تابشي سطوح طبيعي و در جدول شماره 2 ضريب نفوذ گرما به درون خاك درج شده است.

درخت ترفندي براي خنك نمودن هوا

يكي از ساده‌ترين و ارزان‌ترين راه‌هاي مقابله با اثر جزيره گرمايي، كاشت درختان و ديگر گياهان است. گياهان، به ويژه درختان، با ايجاد سايه در روي سطح زمين، به طور مستقيم، و با رها سازي رطوبت در جو و افزايش آب در هوا، به طور غير مستقيم، باعث خنكي شهر مي‌شوند. خنكي مناطق مسكوني در تابستان يعني صرفه‌جويي در هزينه‌هاي گوناگون، و اين به غير از سودمندي‌هاي ديگري است كه درختان باعث آن هستند. ايجاد زيست‌گاه براي جانداران گوناگون، پيش‌گيري از آلودگي‌هاي صوتي با جلوگيري از حركت امواج صوت، نگهداري و جلوگيري از فرسايش خاك توسط ريشه، گرفتن ضربه ناشي از بارش به ويژه رگبارها و درنتيجه ممانعت از فرسايش خاك، جذب آلاينده‌هاي گوناگون از هوا و ... است. با كاشت علمي درختان مناسب، تا 40% در اثر سايه درختان و 30% به دليل افزايش رطوبت، كاهش اثر پديده جزيره گرمايي را به دنبال دارد. و اين جداي از تميزي، زيبايي و طراوتي است كه با انبوه درختان به دست مي‌آيد.

باغ هاي معلق تهران[2] (طرح سقف‌هاي سبز)

با الگوبرداري از طرح باغ‌هاي معلق بابل كه حدود 2700 سال پيش توسط مهندسان و انديش‌ورزان ايراني طراحي و ساخته شده است، مي‌توان با اجراي طرح سقف‌هاي سبز، نزديك به يك پنجم سطح شهر تهران را به فضاي سبز تبديل كرد. همانگونه كه از نام اين طرح برمي‌آيد، با اجراي تدابير و طرح‌هاي مناسب، سقف خانه‌ها را با درختچه‌هايي كه در خاك تا ژرفاي كمي ريشه مي‌دوانند به فضاي سبز، جداي از پديده جزيره گرمايي و آلودگي‌هاي ناشي از آن تبديل كرد.

ساختمانهاي آجري

در ساختمان‌هاي آجري گرماي ويژه بسيار نزديك به خاك و در ساختمان‌هاي سيماني و بتوني گرماي ويژه نزديك به فلز است. در برابر تغيير و دگرگوني دما، اولي پايدارتر و دومي بسيار ناپايدار است. در ساختمان‌هاي سيماني حتي گنجشك و چلچله خانه نمي‌سازند و از آنها مي‌گريزند. اما در ساختمان‌هاي آجري تهران و شهرستان‌ها اين مورد بسيار ديده مي‌شود. بهتر است كه انسان در ساختمان‌هاي آجري (3 سانتي)، كه زاييده سه‌هزار سال بررسي، مطالعه و پژوهش معماران و انديشمندان ايراني است زندگي كند.

سودجستن از ساختمان‌هاي آجري، با بررسي و در نظر داشتن كليه عوامل مهندسي، به ويژه ايمني و زلزله، جداي پيش‌گيري از برخي مسائل رواني كه به دليل زندگي در ساختار بتوني به وجود مي‌آيد و خود جاي بررسي و بحث بسيار دارد، به دليل كاهش اثر پديده جزيره گرمايي، باعث صرفه جويي در مصرف انرژي و كاهش بسياري از هزينه‌هاي جاري كشور خواهد شد. همچنين عليق‌بندي گرمايشي ساختمان‌ها و استفاده از شيشه‌هاي دوجداره علاوه بر جلوگيري از ورود آلودگي‌هاي صوتي و هواويزها، كمك بزرگي در جهت كاهش اثر پديده جزيره گرمايي شهر تهران خواهد شد.

خودرو سرد

افزوده شدن هر خودرو به محيط شهري يعني اضافه شدن يك منبع آلاينده و گرما به جزيره گرمائي شهر. اينك با توجه به تعداد هنگفت خودروها در شهر تهران، مي‌توان گفت كه يكي از منابع مهم ايجاد و تقويت پديده جزيره گرمايي شهر تهران، خودروهاي موجود در آن هستند. هرچه خودرو گرماي كمتري به هوا گسيل كند، تاثير كمتري بر افزايش پديده جزيره گرمائي شهر تهران خواهد داشت. ساده‌ترين راه كاهش ايجاد گرما، همانا سودجستن از رنگ‌هاي روشن به جاي رنگ‌هاي تيره در خودرو است. با اتخاذ تدابير و ترفندهاي مهندسي در ساخت خودرو بايد رهاسازي گرمائي آن را به كمترين حالت ممكن رسانيد تا در حجم زياد خودرو بتوانيم كاهشي در پديده جزيره گرمائي داشته باشيم. ايجاد و گسترش شبكه ترابري عمومي مي‌تواند مهمترين راه كاهش اين پديده از ديدگاه خودرو باشد.

رهيافت (نتيجه‌گيري)

هرچند كه تاثير پديده جزيره گرمايي در بسياري از شهرها فراگير شده است، اين اثر با توجه به عوارض زمينه، اقليم و گسترش عمودي و افقي شهر متفاوت مي‌گردد. مقدار پتانسيل انرژي گرمائي كه توسط ساختمان‌ها گردآوري مي‌شود، به شرايط گوناگوني بستگي دارد. براي يافتن راه‌حل بهتري براي آن بايد مساله را هم بهتر درك كرد. كم كردن دما در جزيره گرمائي، به معناي پيش‌گيري از هدر رفتن سرمايه، ذخيره سازي انرژي و پول و جلوگيري از آلودگي هوا و آثار زيان‌بار آن و در نهايت تندرستي و سلامت جسمي، روحي و رواني جامعه است. براي رسيدن به اين هدف به موارد زير نيازمنديم:

اشتراك مساعي مابين سازمان‌هاي كنترل كننده شهر و سازمان محيط زيست.
كار گروهي صنايع، سياستمداران و كنترل كيفيت محيط زيست.
گردآوري و تحليل پيوسته و بايسته داده‌هاي مورد نظر، به ويژه در نيمرخ قائم شهر.
گردآوري اطلاعات موردنياز شهرها و روش‌مندي اندازه گيري آنها.
دسته بندي مناطق گوناگون شهري از نظر ساختارهاي موجود.
تخمين مناطق داراي بيشترين و كمترين بازتابش، بيشترين و كمترين ميزان جذب پرتوهاي خورشيدي، و ... .
مشخص نمودن سازمان‌هايي كه بايد متولي كاهش دما باشند و شرح وظايف هركدام.
برتري سياست‌ها و برنامه‌ها و همچنين ارزيابي كمترين بها براي كاهش دماي شهر
بررسي تاثير واكنش‌هاي گياهان و جو در محيط شهري.
بررسي انتقال تلاطم و روند پراكندگي در محيط‌هاي شهري و پيرامون ساختمان‌ها.
كيفيت هواي مناطق مسكوني، تجزيه و تحليل شيميايي و مدل سازي تركيبات هوا.
اندازه‌گيري دگرگوني‌ها و بررسي فن‌آوري‌ها در محيط‌هاي مسكوني.
بررسي و مطالعه سيستم باد و چرخه هواي شهري.
بررسي انرژي و تعادل آب در شهرها.
بررسي و مطالعه آثار درازمدت جزيره گرمايي و دماي ثبت شده در دوره‌هاي طولاني مدت.
اندازه‌گيري و بررسي متغيرهاي هواشناختي در لايه مرزي_سياره‌اي شهر.
امواج گرمائي و زيست_هواشناسي شهري.
اثر شهرها در گرمايش كره زمين.
تعادل كربن و تركيبات آن در هواي شهر.
اقليم‌شناسي شهري، ساختماني و جاده‌اي
توفان‌هاي شهري و ديگر آثار شهر بر روي آب و هوا.


پيشنهادها و طرح‌واره‌ها

1. رسم روزانه نيمرخ قائم دما درون لايه مرزي_سياره‌اي PBL[3] . (نگاره‌هاي 4 و 5).

2. اندازه‌گيري و بررسي روزانه رودبادهاي لايه پايين LLJ[4].

3. برپايي بالن‌هاي ثابت و نصب حسگرها در ارتفاعات مشخص براي استخراج داده‌هاي مورد نظر.

4. از اسفالت روشن به جاي اسفالت تيره رنگ سود جست.

5. سقف و حتي نماي ساختمان‌ها به رنگ روشن باشد، به همراه.عايق‌بندي گرمايشي ساختمان و استفاده از شيشه‌هاي دوجداره.

6. فضاي سبز به هر اندازه و در هر جاي ممكن، به ويژه كمربند شهرها در جهت باد غالب، افزايش يابد.

7. طرح سقف‌هاي سبز، باغ‌هاي معلق تهران، ‌به اجرا درآيد.

8. دالانه‌هاي مداربسته آب‌رو در سطح شهر ايجاد شود.

9. از آجر به جاي بتون با كليه عوامل مهندسي سود جست.

10. طرح خودرو سرد، مورد بررسي و پژوهش قرار گيرد.

11. ايجاد رشته زيست-هواشناسي در دانشگاه و پژوهشكده‌اي به همين نام براي بررسي و مطالعات مربوط.

12. ايجاد سازمان متولي كاهش دما در شهرها.

 

جدول ها و نمودارها

 

جدول شماره 1، خواص تابشي سطوح طبيعي ]1[

نوع سطح	مشخصات ديگر	سپيدايي		گسيل پذيري
		از	تا	از	تا
آب	زاويه سمت‌الراس كوچك	0.03	0.10	0.92	0.97
	زاويه سمت‌الراس بزرگ	0.10	0.50	0.92	0.97
برف	كهنه	0.40	0.70	0.82	0.89
	تازه	0.45	0.95	0.90	0.99
يخ	دريا	0.30	0.40	0.92	0.97
شن يا ماسه عريان	خشك	0.35	0.45	0.84	0.90
	تر	0.20	0.35	0.90	0.95
خاك عريان	خاك رس خشك	0.20	0.35	0.95
	خاك رس مرطوب	0.10	0.20	0.95
ميدان تر كشت نشده		0.05	0.07	0.95
سطح سنگفرش	بتون	0.17	0.27	0.71	0.88
	قلوه سنگ، سنگريزه سياه	0.05	0.10	0.88	0.95
علفزار	طول يك متر	0.16	0.26	0.90	0.95
كشتزار	گندم‌زار، برنج‌زار	0.10	0.25	0.90	0.99
	باغ	0.15	0.20	0.90	0.95
جنگل	برگ‌ريز	0.10	0.20	0.97	0.98
	هميشه سبز (مخروطيان)	0.05	0.15	0.97	0.99

جدول شماره 2، ضريب نفوذ گرما به درون خاك]1[

ماده	وضعيت	چگالي	گرماي ويژه	ظرفيت گرمائي	ضريب هدايت گرمائي	ضريب پخش گرمائي
هوا	ساكن 20 درجه	0.0012	1.00	0.0012	0.046	21.5
آب	ساكن 20 درجه	1.00	4.19	4.19	0.58	0.14
يخ خالص	خالص 0 درجه	0.92	2.10	1.9	2.24	1.16
برف	تازه	0.10	2.00	0.21	0.08	0.38
خاك شني	خشك	1.69	0.80	1.28	0.30	0.74
	اشباع 40%	2.00	1.41	2.98	2.20	0.18
خاك رسي	خشك	1.60	0.89	1.42	0.25	0.18
	اشباع 40%	2.00	1.55	3.10	1.58	0.51
خاك ذغال	خشك	0.30	1.92	0.58	0.06	0.10
ذغال‌سنگ نارس	اشباع 40%	1.10	3.65	4.2	0.50	0.12

 

برگرفته از :http://www.cloudysky.ir