آسایش بیوکلیماتیک شهرستان خلخال

چکیده :

 برای تعیین ماه های آسایش در شهر خلخال به منظور انجام بهینه فعالیت های اکوتوریستی نیاز به عناصر اقلیمی مانند درجه حرارت ، رطوبت نسبی ، سرعت و جهت باد و شدت تابش است . برای این منظور از روش هایی مانند بیکر ، ماهونی ، اوانز و شاخص های ET و CP استفاده شده است .

روش کار به صورت تحلیلی – کاربردی است و داده ها در یک محدوده زمانی 5 ساله جمع آوری شده است که هدف شناخت ماه های آسایش شهر خلخال و برنامه ریزی صحیح و اصولی برای ما های آسایش به منظور جذب توریسم می باشد .

بر اساس نتایج به دست آمده ما ههای اردیبهشت تا مهر (6 ماه) از نظر وضعیت گرمایی دارای آسایش محیطی روز بوده و بهترین زمان برای ورود و گردش طبیعت گردان و توریست ها به منطقه مورد مطالعه می باشند . و در واقع در این مواقع از سال شرایط آسایشی در ناحیه مهیاست . همچنین مناسب ترین نواحی برای فعالیت های اکوتوریستی و ورزش هایی نظیر ماهیگیری ، دامنه نوردی  و کوهنوردی رودخانه قزل اوزن در منطقه خورش رستم ، کوههای اطراف شهر خلخال ، کوههای منطقه خورش رستم مانند کوه آق داغ ( دومین قله بلند استان اردبیل بعد از سبلان با ارتفاع 3303 متر) کوههای منطقه شاهرود - که در فصول بهار و تابستان بسیار سرسبز و دلنشین        هستند -  می باشند .

وازگان کلیدی : آسایش زیست اقلیمی ، بیوکلیمای انسانی ، شهر خلخال ، فشار بیوکلیمایی ، اکوتوریسم کوهستانی

مقدمه :

یکی از عوامل سازنده محیط زیست و شاید از اساسی ترین آن ها اقلیم است . (محمدی – 1386 ) اقلیم عاملی مهم و موثر بر تمام اشیاء و پدیده های زندگی محیط طبیعی است . ( محمدی 1386 به نقل از کرتیچفیلد 1983 ص 1) کاربرد اقلیم شناسی و تاثیر آن بر زندگی انسان به گذشته های دور بر می گردد .

پیدایش تشکیلات هواشناسی جهانی معلول اثر کلی و نقش عمده آب و هوا در زندگانی بشر است . ( محمدی 1383 به نقل از گنجی 1353ص 113) آب و هوا بیش از سایر عوامل در شکل زندگی انسان و نوع آن تاثیر دارد . و بر سلامتی او اثر می گذارد . برخورداری از سلامت انگیزه ای متداول برای مسافرت می باشد . پس یک عامل اصلی و اساسی برای مسافرت و گردشگری شرایط آب و هوایی و عامل بعدی آسایش انسان می باشد .

منظور ازشرایط آسایش انسان مجموعه شرایطی است که از نظر حرارتی دست کم برای 80 درصد از افراد مناسب باشد . به عبارت دیگر انسان در آن شرایط ، نه احساس سرما کند و نه احساس گرما . بعضی از پژوهشگران در اصطلاح خنثی بودن حرارتی را تعبیر دقیق تری می دانند ، چرا که انسان سرما و گرما و نراحتی موضعی ناشی از مسائل اقلیمی را احساس نمی کند . ( محمدی 1386 به نقل از قبادیان و فیض مهدوی 1376 ص 119)  که با استفاده از روابط آماری و فرمول های ریاضی قابل استخراج است .

آسایش زیست اقلیمییا ضریب راحتی توسط افراد مختلف کار شده است و پیشنهاداتی داشته اند که عموماً شناخت مناطق آسایش مبتنی برعناصر اقلیمی نظیر درجه حرارت ( حداکثر و حد اقل  ) ، سرعت باد ، ساعات آفتابی ، درجه حرارت آب دریا و شرایط مورفولوژیکی ساحل به همراه پوشش گیاهی بوده است . در بین عناصر آب و هوایی دما و رطوبت اثر بیشتری در سلامت و راحتی انسان دارد و بیشتر مدل های سنجش آسایش و راحتی انسان در ارتباط با شرایط آب و هوایی بر این دو عنصر استوار شده است .      ( رمضانی 1385 به نقل از علیجانی 1373 . ص 12 )

هدف تحقیق حاضر بررسی شرایط آب و هوایی شهر خلخال با استفاده از اطلاعات ایستگاه هواشناسی این شهرستان و تعیین ماه های آسایش بیوکلیماتیک برای استفاده بهینه گردشگران می باشد . شهر خلخال در عرض جغرافیایی 37 درجه و 38 دقیقه شمالی و طول جغرافیایی 48 درجه و 31 دقیقه شرقی در جنوبی ترین قسمت استان اردبیل قرار گرفته و ارتفاع آن از سطح دریا 1796 متر         می باشد .این شهرستان دارای سه بخش مرکزی ، خورش رستم و شاهرود است که همه آنها دارای آب و هوایی مطلوب در فصول بهار و تابستان هستند . و دارای چشم انداز های زیبا و دلنشین می باشند .

جهت تعیین ماه های آسایش شهر خلخال از روش های مختلفی چون روش بیکر ، اوانز ، ماهونی و ... استفاده شد ونتایج آن در تحلیل ها ثبت شده است . 

موقعیت شهرستان خلخال در استان اردبیل:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

           

 

 

تابش

تابش خورشید منبع اصلی انرژی سیاره زمین و عامل اصلی کنترل حیات آب و هوا در سطح زمین به شمار می آید . انرژی خورشید ، با کنترل حرارت سطح زمین ، پراکندگی زمانی و مکانی رطوبت و فشار را نیز تعیین می کند  . ( کاویانی و علیجانی 1385 )

 به همین علت بر آن شدیم با محاسبه مدار میل ( D ) و زاویه تابش (h) ، شدت تابش ( I  ) هر ماه را در طول یک سال برای شهر خلخال تعیین نماییم که در جدول شماره یک نتایج آن آمده است  . برای محاسبه از رابطه : I =I₀Sin h  استفاده شده است  که در آن ( h  ) زاویه تابش  ، ( I₀  ) ثابت خورشیدی معادل 98/1 و (  I  ) شدت تابش می باشد  . و مقیاس آن را بیشتر بر حسب کالری در سانتی متر مربع در دقیقه یا لانگلی ( ly   ) می سنجند .

 

جدول شماره (1) : محاسبه مدار میل ، زاویه تابش و شدت تابش شهر خلخال در طول یک سال

 

 

نتیجه گیری :

زاویه تابش از دی ماه سیر صعودی خود را آغاز می کند ودر تیر ماه به اوج خود می رسد و از تیر ماه به بعد سیر نزولی دارد . بنابراین دی ماه مینیمم زاویه تابش و تیر ماه اندازه ماکزیمم آن می باشد . به تبع آن شدت تابش نیز همان روند را دارد . زیرا شدت تابش برابر رابطه فوق با زاویه تابش رابطه مستقیم دارد .

 

 

 

نمودار زاویه تابش شهر خلخال در طول یک سال

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

محاسبه د(ET)روش دمای موثر

دمای موثر ET با استفاده از رابطه زیر محاسبه می شود :

ET = T – 0/6 ( T -10 ) ( 1- RH /100 )

در رابطه بالا T بر حسب درجه سلسیوس و RH رطوبت نسبی بر حسب درصد است .

آسایش انسان بر اساس شاخص ET  :

 

محاسبه دمای موثر شهر خلخال در طول یک دوره 5 ساله برای موقع روز :

 

ماه	t	RH	ET	ضریب حرارتی
JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC	2 3/84 9/2 14/4 18/98 23/92 25/3 26/74 23/88 18/1 8/46 3/98	64 58 50 46 45 37 40 37 37 41 58 62	3/7 5/4 9/4 12/9 16 18/6 19/8 20/4 18/6 15/2 8/8 5/4	خیلی خنک خیلی خنک خیلی خنک خیلی خنک خنک آسایش آسایش آسایش آسایش خنک خیلی خنک خیلی خنک

 

 

 

دمای موثر شهر خلخال در طول یک دوره 5 ساله برای موقع شب  :

 

ماه	t	RH	ET	ضریب حرارتی
JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC	24/6- 62/6- 5/2- 14/2 3/5 36/9 24/13 62/7 94/2 2/2- 1/0	88 87 84 82 81 68 63 70 83 86 90 89	-7/4 -7/9 -3/7 2/8 5/7 9/4 12/5 12/7 7/8 3/5 -2/9 0/7	سرد سرد سرد خیلی خنک خیلی خنک خیلی خنک خیلی خنک خیلی خنک خیلی خنک خیلی خنک سرد سرد

محاسبه دمای موثر روزانه شهر خلخال در طول یک دوره 5 ساله :

ماه	t	RH	ET	ضریب حرارتی
JAN FEB MAR APR MAY JUN JUL AUG SEP OCT NOV DEC	24/3- 38/1 36/3 26/8 1/12 64/16 3/19 20 76/15 5/10 12/3 12/1-	76 71 63 60 59 50 52 52 56 61 75 77	-1/3 2/9 4/1 8/6 11/6 14/6 16/5 17/1 14/2 10/3 4/2 0/4	سرد خیلی خنک خیلی خنک خیلی خنک خیلی خنک خیلی خنک خنک خنک خیلی خنک خیلی خنک خیلی خنک سرد

 

 

 

 

 

با محاسبه دمای موثر شهر خلخال در سه موقعیت روز ، شب و روزانه به این نتیجه می رسیم در روز تعداد ماه های خیلی خنک 3/58 درصد ، خنک 3/8 درصد و آسایش 3/33 در صد می باشد .

در شب تعداد ماه های سرد سال 6/41 درصد و خیلی خنک 3/58 در صد است . اما در محاسبه روزانه تعداد ماه های خنک 6/66 درصد ، خنک 6/16 درصد و سرد 6/16 در صد می باشد .

به عبارتی در موقع روزدمای 7 ماه خیلی خنک ( 5/15 تا 67/1 ) ، یک ماه خنک (8/17 تا 5/15 ) و فقط چهار ماه « خرداد ، تیر ، مرداد و شهریور » از شاخص آسایش برخوردار می باشند . و در موقعیت های شب و روزانه ماهی که دارای ضریب حرارتی آسایش باشد وجود ندارد . ماه های دی ، بهمن ، اسفند ، آبان و آذر در موقع شب سرد و بقیه خیلی خنک می باشند . اما در موقع ورزانه فقط ماههای دی و بهمن سرد و بقیه خنک و خیلی خنک می باشند .

بنابراین می توان نتیجه گرفت که در شهر خلخال ماههای خرداد ، تیر ، مرداد و شهریور در موقع روز برای گردشگری کاملا مناسب بوده و می توانند در صورت اعمال مدیریت مناسب گردشگران زیادی را جذب نمایند . مابقی ماهها نیز گردشگران خاص خود را می طلبد .

 

                               

روش بیکر : روش بیکر یکی از روش های بررسی بیوکلیمای انسانی می باشد که در مناطق سردسیر از کارآیی بسیار خوبی برخوردار است .           ( لشکری ،1383)برای ارزیابی شرایط زیست – اقلیمی انسان در شهر خلخال عناصر اقلیمی این ایستگاه در یک دوره 5 ساله جمع آوری شده است که مشخصات هواشناسی آن به شرح جدول ذیل است . جدول شماره 2 : نام ایستگاه خلخال طول جغرافیایی E 31          48 عرض جغرافیایی N 38       37 ارتفاع  (متر) 1796

سپس با استفاده از شاخص قدرت خنک کنندگی محیط  (CP)  که به شاخص بیکر معروف می باشد ، شرایط زیست اقلیمی شهر ارزیابی شده است . به لحاظ اینکه خلخال لز شهرهای سردسیر کشور می باشد به نظر می رسد شاخص بیکر از کارآیی خوبی برای ارزیابی شرایط زیست – اقلیمی آن برخوردار باشد .

بیکر از رابطه زیز برای محاسبه قدرت خنک کنندگی محیط استفاده کرده است :

CP = ( 0/26 + 0/34 V^0/672  ) ( 36/5 – t ) mcal / cm² / sec 

در رابطه فوق   CP    قدرت خنک کنندگی محیط بر حسب میکرو کالری در سانتی متر مربع در ثانیه ،    V    سرعت متوسط باد بر حسب متر بر ثانیه ،  t    معدل دمای روزانه بر حسب درجه سلسیوس    می باشد

جدول درجات قدرت خنک کنندگی محیط و آستانه های بیوکلیمایی برحسب بررسی بیکر

بر اساس شاخص بیکر وقتی مقدار    CP    کمتر از 5 یا بیشتر از 20 باشد فشار بیوکلیمایی بروز خواهد کرد ، به طور کلی نتیجه حاصل از شاخص بیکر را برای ارزیابی شرایط آسایش محیطی به  صورت             ( جدول شماره 3 )   می توان بیان  کرد .  

جدول شماره 3 :

 

بر اساس شاخص   CP  ایستگاه نمونه خلخال در سه حالت شب ، روز و روزانه مورد ارزیابی قرار گرفته است :

 

جدول فوق نتیجه ارزیابی شاخص بیکر را بر روی ایستگاه خلخال و روند  CP را در سه حالت روز ، شب و روزانه برای ماه های مختلف سال نشان می دهد . بررسی جدول نشان می دهد  :

1 – ماه های دی ، بهمن و اسفند در هر سه حالت در شرایط مطلوب بیو کلیمایی قرار دارند .

2 -  ماه های فروردین تا مهر در طول روز گرم قابل تحمل و در محدوده آسایش بیو کلیمایی می باشند . و ماههای آبان و آذر

 

 

آن نیز دارای شرایط مطلوب می باشند .

3 – در حالت شب به جز ما ههای تیر و مرداد بقیه ماه ها دارای شرایط مطلوب بوده و این دو ماه دارای شرایط گرم قابل تحمل می باشند .

4 – در حالت روزانه چهار ماه اردیبهشت ، تیر ، مرداد و شهریور دارای شرایط گرم قابل تحمل و بقیه ماه ها از شرایط مطلوب برخوردارند .

نتیجه کلی :

بر اساس روش بیکر کلیه ماه های شهر خلخال در همه حالت دارای شرایط مطلوب و در محدوده آسایش بیکلیمایی قرار دارند و سرما و گرمای ماه های سال آن چنان نیست که غیر قابل تحمل بوده باشد .و محل مناسبی برای گردشگران می باشد .

 

                                                                           معیار ماهانی :

جدول ماهانی منطقه آسایش شب و روز هر ماه را با توجه به معدل سالیانه محل مورد مطالعه و معدل رطوبت نسبی همان ماه تعیین می کند . ( جدول زیر )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در جداول ذیل معدل دمای سالیانه و معدل رطوبت نسبی شهر خلخال در یک دوره 5 ساله در دو حالت شب و روز جمع آوری شده است :

 

 

 

جدول فراوانی بادهای شهر خلخال در یک دوره 5 ساله

بر اساس جدول ماهونی  باد غالب منطقه خلخال شرقی ، وضعیت گرمایی شب سرد و وضعیت گرمایی روز برای    ماه های تیر و مرداد معتدل و برای بقیه ماهها سرد می باشد . سایر شاخص ها در جداول مربوطه آمده است .

 

 

 

 

 

 

 

محاسبه زمان طلوع و غروب و زمان روشنایی در ایستگاه خلخال

نمودار مدت روشنایی ایستگاه خلخال

منابع و مآخذ  :

1- رمضانی ، بهمن ،   1385 – شناخت پتانسیل های اکوتوریستی آسایش زیست اقلیمی (بیوکلیماتیک ) تالاب کیا کلویه لنگرود با روش اوانز ، فصلنامه جغرافیا و توسعه ناحیه ای ، شماره 7

2 – رمضانی ، بهمن ،   1385 – شناخت نواحی آسایش بیوکلیماتیک  ( زیست اقلیمی ) سواحل گیلان ، فصلنامه سرزمین، واحد علوم تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی شماره 9

3 – رمضانی ، بهمن ،   1385 – معرفی روش طبقه بندی اقلیمی ریواس مارتینز ، فصلنامه سرزمین، واحد علوم تحقیقات دانشگاه آزاد اسلامی شماره 3

4- محمدی ، حسین ، 1385 - آب و هواشناسی کاربردی ، انتشارات دانشگاه تهران

5 – لشگری ، حسن ف داوری ، رضا ، 1383-  تحلیل شرایط بیوکلیمای انسانی استان آذربایجان غربی به روش بیکر ، فصلنامه جغافیایی سرزمین ، شماره 3

6 – علیجانی ،  بهلول ، 1373 – نگرشی نو در کاربرد آب و هوا شناسی در مدیریت منابع توسعه کشور ، فصلنامه تحقیقات جغرافیایی ، شماره 35

7 – کاویانی ، محمد رضا ، 1316 – مبانی آب و هوا شناسی / مولفان محمد رضا کاویانی ، بهلول علیجانی – تهران : سازمان مطالعه و تدوین کتب علوم انسانی دانشگاه ها (سمت) 1380 .

8 – سالنامه های سازمان هواشناسی (2005 – 1999 )

9 - اینترنت