دانلود مقالات ISI درباره جزیرهٔ گرمایی شهری + ترجمه فارسی

درجه حرارت بعضی شهرها یا مناطق شهری در مقایسه با محدوده روستایی اطرافشان یا حومه شهر به طور قابل ملاحظه‌ای افزایش یافته و این پدیده که از آن به عنوان جزیرهٔ گرمایی شهری (به انگلیسی: Urban heat island) یاد می‌شود، موجب بروز مشکلات فراوانی گشته است. جزیره گرمایی سطحی از شهر است که به میزان قابل توجهی از مناطق روستایی اطراف گرمتر است. این پدیده نخستین بار توسط شخصی به نام لاک هاوارد در سال ۱۸۱۰ شرح داده شد. اختلاف دما به طور معمول در شب بیشتر از طول روز است و در مواقعی که وزش باد ضعیف است، آشکارتر است. به صورت فصلی جزایر گرمایی هم در تابستان و هم در زمستان دیده می‌شود. علت اصلی جزایر گرمایی شهری تغییر سطح زمین در اثر توسعهٔ شهری است. هنگامی که مراکز پر جمعیت رشد می‌کنند، آنها منجر به ایجاد سطوح بزرگتر می‌شوند و یک رابطهٔ متناظر با میانگین دما دارند. گذشته از تأثیر بر دما، جزایر گرمایی می‌توانند تأثیرات فرعی بر هواشناسی محلی نیز داشته باشند، شامل تغییر الگوی بادهای محلی، گسترش ایجاد ابرها و مه، رطوبت و میزان بارش. اقلیم شهری به شدت تحت تأثیر فرایندهای ناشی از کار و زندگی شهری قرار دارد. گسترش شهرها و افزایش ساخت و سازها، تغییرات آب وهوایی در شهرها را به دنبال داشته است. افزایش درجه حرارت شهرها به نسبت اطراف یکی از اثراتی است که به دخالت مستقیم انسان‌ها نیز مرتبط است. گرمایش ساختمان‌ها، آلودگی هوا و استفاده از مصالح نامناسب مانند آسفالت که جاذب نور خورشید است، در کف سازی خیابان‌ها و کوچه‌ها، از جملهٔ عوامل تأثیر گذار بر ایجاد اثر جزایر گرمایی هستند. این اثر شرایط نا مطلوبی را برای شهروندان باعث می‌شود. توجه به سطوح شهری شامل سطوح پیاده و سواره و بام‌ها در کاهش این اثر، بزرگترین نقش را دارند. در این زمینه تحقیقات وسیعی توسط گروه جزایر گرمایی در آزمایشگاه لورنس واقع در برکلی انجام شده است و راهکارهایی مانند ایجاد سطوح سرد شهری و بام‌های سرد، توسط این گروه ارائه گشته است. دلایل پیدایش جزایر گرمایی شهری یک کلان شهر آب و هوای مخصوص خود را می‌سازد، که آن هم مشکلات خاص خود را در پی خواهد داشت. بررسی‌های ماهواره‌ای نشان می‌دهد که تمامی شهرهای بزرگ روی زمین، به دلیل از بین بردن رستنی‌ها و گیاهان و جایگزینی آنها با مصالح، به ویژه مصالح تیره رنگِ ساختمانی، دچار چنین مشکلی شده‌اند. در طول روز مواد تیره ساختمانی، گرما را جذب می‌کنند و تا ساعت‌ها پس از غروب آفتاب آن را نگاه می‌دارند. هنگامی که سطح زمین از انبوه رستنی‌ها و گیاهان سبز پوشیده شده یا خاک آن مرطوب باشد، گرمای جذب شده با تبخیر آب گیاهان به سرعت جایگزین می‌گردد و گیاهان از طریق برگ‌ها، آب خود را از دست می‌دهند که این موضوع منجر به خنک شدن هوا می‌گردد. در واقع انرژی ورودی خورشیدی موجب تبخیر آب گیاهان و خاک، در مناطق غیرشهری می‌شود. این گرمای نهان تبخیر، موجب تغییر حالت آب از مایع به بخار می‌گردد. این روند، دمای مناطق غیر مسکونی را افزایش نمی‌دهد، اما شهرها برخلاف مناطق غیر شهری، خاک و گیاه کمتر دارند. در نتیجه مقدار زیادی از انرژی ورودی خورشید، مستقیم موجب گرمای خیابان‌ها و ساختمان‌ها گردیده، این روند موجب افزایش سریعتر دمای هوای شهرها می‌شود. کمبود گیاه معمولاً خود موجب بروز مشکلات دیگری نیز از جمله افزایش سطح آلاینده‌های گوناگون در هوای شهر، هدر رفتن آب و سرانجام از دست رفتن آب بارندگی‌ها، افزایش آلودگی صوتی، افزایش مشکلات روانی وغیره می‌شود. در طی شب، گرمای ذخیره شده در خیابان‌ها و ساختمان‌ها به آهستگی به هوا منعکس می‌شود که این موضوع روند کاهش دما را کند می‌کند. ساختمان‌های بلندتر، گرمای بیشتری را در خود ذخیره کرده و روند خنک شدن هوا را کندتر می‌کنند. در طی فصل تابستان، در کنار فرایند جذب پرتو فرابنفش و انعکاس اشعه مادون قرمز، در هر منطقه، سقف ساختمان‌ها، خیابان‌ها و سطوح تیره رنگ، گرما را جذب نموده و آن را در هوا منتشر می‌کنند. با توجه به اینکه اغلب سقف‌ها تیره‌رنگ هستند و این سطوح تیره‌رنگ حدود نیمی از مساحت شهرها را در بر می‌گیرد و گرمای گسیل شده از سوی خورشید را جذب کرده در خود نگاه می‌دارند. این پدیده باعث افزایش دمای مناطق مسکونی از ۲ تا ۱۵ درجه سانتیگراد شده و به نام پدیده جزیره گرمایی شناخته می‌شود. این گرما نه تنها باعث افزایش مصرف انرژی برای خنک کردن ساختمان‌ها و افزایش سرانه بار مالی به ویژه در ماه‌های گرم سال و در مناطق مرکزی شهرها می‌شود، بلکه باعث ایجاد آلودگی در جو از جمله تولید گاز اُزن و افزایش ترکیبات زیان بار گوگردی و دیگر آلاینده‌های آسیب‌رسان در سطح زمین می‌شود