فصلنامه علمی توسعه پایدار محیط جغرافیایی

فصلنامه علمی توسعه پایدار محیط جغرافیایی

ارزیابی آسایش حرارتی و رفتار سازگارانه در سواحل گرم مرطوب جنوب‌شرق ایران، مطالعه موردی: بندر چابهار

نوع مقاله : علمی - پژوهشی

نویسندگان
1 گروه جغرافیای طبیعی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
2 گروه جغرافیای انسانی، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران
چکیده
مقدمه: فضاهای باز شهری به عنوان ریه‌های تنفسی شهرها، نقشی فراتر از زیباسازی ایفا می‌کنند. این فضاها بستری برای تعاملات اجتماعی، فعالیت‌های تفریحی و ارتقای سلامت روان شهروندان هستند. با این حال، یکی از چالش‌های اساسی در طراحی و بهره‌برداری از این فضاها، تأمین آسایش حرارتی به ویژه در اقلیم‌های گرمِ مرطوب است. بندر چابهار در جنوب‌شرق ایران، با اقلیم گرمِ مرطوب ساحلی، به دلیل پتانسیل بالای گردشگری و موقعیت ژئوپلیتیک ویژه، یکی از نقاط حساس از نظر آسایش حرارتی در فضای باز محسوب می‌شود. با وجود پژوهش‌های گسترده در زمینه آسایش حرارتی در نقاط مختلف جهان، مطالعات اندکی به بررسی تطبیقی رفتار سازگارانه میان گروه‌های مختلف افراد، در اقلیم‌های گرمِ مرطوب پرداخته‌اند. این شکاف تحقیقاتی در چابهار به دلیل حضور همزمان جمعیت بومی با سازگاری طولانی‌مدت و گردشگران غیربومی با سازگاری کوتاه‌مدت، یک موقعیت منحصر‌به‌فرد ایجاد کرده است. از این رو، پژوهش حاضر با هدف اصلی ارزیابی کمی و کیفی آسایش حرارتی در فضاهای باز شهری چابهار و شناسایی تکنیک‌های سازگاری رفتاری و روانی که افراد (بومی و غیربومی) به کار می‌گیرند، طراحی شده است.
مواد و روش‌ها: این پژوهش از نظر هدف، کاربردی و از نظر ماهیت، ترکیبی (کمی-کیفی) است. برای ارزیابی آسایش حرارتی عینی، از شاخص اصلاح‌شده دمای معادل فیزیولوژیک (mPET) استفاده شده است. این شاخص با استفاده از مدل نرم‌افزاری RayMan Pro 3.1 محاسبه گردیده است. برای ارزیابی آسایش حرارتی ذهنی، پرسشنامه مبتنی بر استاندارد ASHRA 55-2004 به صورت تصادفی از 149 نفر از افراد حاضر در سایت‌های ساحلی و خشکی تکمیل شده است. زمان پرسش‌گری روزهای 28 و 29 اسفند سال 1400 و 1 فروردین سال 1401 بوده که همزمان با اوج حضور گردشگران در منطقه است. همچنین معادلات رگرسیونی بر اساس متغیرهای اقلیمی برای پیش‌بینی آسایش حرارتی توسعه داده شده است. تحلیل داده‌ها با استفاده از آمار توصیفی، رگرسیون خطی چندگانه و ضریب همبستگی پیرسون در محیط نرم‌افزار متلب انجام شده است.
نتایج و بحث: یافته‌های حاصل از شاخص mPET نشان داد که شرایط آسایش حرارتی در بندر چابهار تنها در %20 از سال مهیا است. بیشترین فراوانی وقوع آسایش حرارتی در ماه‌های نوامبر تا آوریل می‌باشد. بررسی توزیع ساعتی نشان داد که در ماه‌های دسامبر، ژانویه و فوریه، ساعات روز (به ویژه ۹ صبح تا ۱۵) و در ماه‌های مارس، آوریل و نوامبر، ساعات شب (۱۸ تا ۳ بامداد) مناسب‌ترین بازه زمانی برای فعالیت در فضای باز هستند. نتایج پرسشنامه نشان داد که %98 افراد مورد پرسش‌گری، غیربومی (گردشگر) بودند و اوج حضور آن‌ها در محیط‌های باز پس از ساعت ۱۹ بود که همخوانی کامل با ساعات آسایش حرارتی محاسبه‌شده دارد. این تطابق، نمونه بارزی از سازگاری رفتاری (انتخاب زمان حضور) است. نتایج تحلیل رگرسیون نشان داد که مشخصات فردی و انتخاب‌های رفتاری (نوع پوشش، زمان حضور و انتخاب مکان)، %41 از تغییرات احساس واقعی آسایش حرارتی ( آسایش حرارتی ذهنی) را تبیین می‌کند. ضرایب همبستگی بین شاخص mPET و ASV و YDS نیز نشان دهنده اعتبار بالای شاخص mPET در اقلیم گرم مرطوب و قابلیت پیش‌بینی آن توسط متغیرهای اقلیمی است.
نتیجه‌گیری: این مطالعه نشان داد که علیرغم شرایط گرم و مرطوب چابهار، افراد با سازگاری رفتاری (انتخاب زمان، مکان و پوشش مناسب) و روانی می‌توانند آسایش حرارتی قابل قبولی را تجربه کنند. با این حال، طراحی نامناسب شبکه شهری، کارایی زهکشی باد در خنک‌کنندگی طبیعی را کاهش می‌دهد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Assessing Outdoor Thermal Comfort and Adaptive Behaviors

نویسندگان English

Hamid Nazaripour 1
Hamidreza Rakhshaninasab 2
Safieh Ahmadi 2
1 Department of Physical Geography, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
2 Department of Human Geography, University of Sistan and Baluchestan, Zahedan, Iran
چکیده English

Introduction: Urban open spaces, as the lungs of cities, play a role far beyond beautification. These spaces provide a platform for social interactions, recreational activities, and the enhancement of citizens' mental health. However, one of the fundamental challenges in the design and utilization of these spaces is ensuring thermal comfort, particularly in hot and humid climates. Bandar Chabahar, located in southeastern Iran, has a hot and humid coastal climate. Due to its high tourism potential and unique geopolitical position, it is considered a critical location regarding outdoor thermal comfort. Despite extensive research on thermal comfort worldwide, few studies have comparatively examined adaptive behaviors among different groups of people in hot and humid climates. This research gap has created a unique situation in Chabahar because of the simultaneous presence of a native population with long-term acclimatization and non-native tourists with short-term adaptation. Therefore, the present study is designed with the primary objective of quantitatively and qualitatively assessing outdoor thermal comfort in Chabahar's urban spaces and identifying the behavioral and psychological adaptation techniques employed by individuals (both natives and non-natives).
Materials and Methods: This research is applied in purpose and mixed-method (quantitative-qualitative) in nature. For objective thermal comfort assessment, the modified Physiological Equivalent Temperature (mPET) index was used. This index was calculated using the RayMan Pro 3.1 software model. For subjective thermal comfort assessment, a questionnaire based on the ASHRAE 55-2004 standard was randomly completed by 149 individuals present at coastal and inland sites. The survey period was March 19–20, 2022, and March 21, 2022, coinciding with the peak tourist presence in the region. Additionally, regression equations based on climatic variables were developed to predict thermal comfort. Data analysis was performed using descriptive statistics, multiple linear regression, and Pearson correlation coefficient in the MATLAB software environment.
Results and Discussion: Findings from the mPET index showed that thermal comfort conditions prevail only 20% of the year in Bandar Chabahar. The highest frequency of thermal comfort occurrence is observed from November to April. Hourly analysis revealed that in December, January, and February, daytime hours (especially 9:00 to 15:00), and in March, April, and November, nighttime hours (18:00 to 03:00) are the most suitable time windows for outdoor activities. Questionnaire results showed that 98% of respondents were non-native (tourists), and their peak presence in open spaces occurred after 19:00, which fully coincided with the calculated thermal comfort hours. This alignment is a clear example of behavioral adaptation (choosing the time of presence). Regression analysis results indicated that personal characteristics and behavioral choices (clothing type, time of presence, and location choice) explain 64% of the variance in actual thermal sensation (subjective thermal comfort). The correlation coefficients between the mPET index and ASV, as well as between mPET and Y<sub>DS</sub>, also demonstrate the high validity of the mPET index in hot and humid climates and its predictability using climatic variables.
Conclusion: This study showed that despite the hot and humid conditions of Chabahar, individuals can achieve acceptable thermal comfort through behavioral (choosing appropriate time, location, and clothing) and psychological adaptation. However, poor urban network design reduces the efficiency of wind drainage in natural cooling.

کلیدواژه‌ها English

Outdoor Thermal Comfort
Adaptive Behaviors
Warm Humid Climate
Thermal Indices
Bandar Chabahar
Ahmadpour, N. , Pourjafar, M. , Mahdavinejad, M. and Yousefian, S. (2017). The Role and Impact of Design Elements on the Quality of Thermal Comfort in Urban Open Spaces Case Study: Design of Pedestrian Way in Tamghachiha Pathway in the City of Kashan. Journal of Architecture and Urban Planning, 9(18), 59-80. 59-80. https://doi.org/10.30480/aup.2017.512 (In Persian).
Almeida, F., Guimarães, C. M., and Amorim, V. (2024). Exploring the differences and similarities between smart cities and sustainable cities through an integrative review. Sustainability, 16(20), 8890.  https://doi.org/10.3390/su16208890
Amin nayeri, B., Zali, N. and Motavaf, S. (2019). Identification of regional development drivers by scenario Planning. International Journal of Urban Management and Energy Sustainability, 1(2), 67-80. https://doi.org/10.22034/IJUMES.2017.06.15.016 (In Persian).
Armanfar, M., Goharnejad, H., Niri, M. Z., & Perrie, W. (2019). Assessment of coastal vulnerability in Chabahar Bay due to climate change scenarios. Oceanologia, 61(4), 412-426. https://doi.org/10.1016/j.oceano.2019.03.001 
Baruti, M. M., Johansson, E., & Åstrand, J. (2019). Review of studies on outdoor thermal comfort in warm humid climates: challenges of informal urban fabric. International journal of biometeorology, 63(10), 1449-1462. https://doi.org/10.1007/s00484-019-01757-3 
Błażejczyk, K., Broede, P., Fiala, D., Havenith, G., Holmér, I., Jendritzky, G., ... & Kunert, A. (2010). Principles of the new Universal Thermal Climate Index (UTCI) and its application to bioclimatic research in European scale. Miscellanea Geographica. Regional Studies on Development, 14, 91-102. https://doi.org/10.2478/mgrsd-2010-0009 
Brager, G. S., & De Dear, R. J. (1998). Thermal adaptation in the built environment: a literature review. Energy and buildings, 27(1), 83-96. https://doi.org/10.1016/s0378-7788(97)00053-4 
Chen, Y. C., Fröhlich, D., Matzarakis, A., & Lin, T. P. (2017). Urban roughness estimation based on digital building models for urban wind and thermal condition estimation—Application of the SkyHelios model. Atmosphere, 8(12), 247. https://doi.org/10.3390/atmos8120247 
Deng, Y., Feng, Z., Fang, J., & Cao, S. J. (2018). Impact of ventilation rates on indoor thermal comfort and energy efficiency of ground-source heat pump system. Sustainable Cities and Society, 37, 154-163. https://doi.org/10.1016/j.scs.2017.11.014 
Eliasson, I., Knez, I., Westerberg, U., Thorsson, S., & Lindberg, F. (2007). Climate and behaviour in a Nordic city. Landscape and urban planning, 82(1-2), 72-84. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2007.01.020 
Enteria, N., Awbi, H., & Santamouris, M. (2020). Building in Hot and Humid Regions—Historical Perspective and Technological Advances; Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2020; ISBN 978-981-13-7518-7.  https://doi.org/10.1007/978-981-13-7519-4 
Fu, X., Zhang, T., Yan, S., Qi, F., & Shen, Y. (2026). Seeing urban heat from a pedestrian perspective: A systematic review of street-view imagery in thermal environment and comfort research. Building and Environment, 114435. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2026.114435 
Höppe, P. (1999). The physiological equivalent temperature–a universal index for the biometeorological assessment of the thermal environment. International journal of Biometeorology, 43(2), 71-75. https://doi.org/10.1007/s004840050118 
Humphreys, M. A., Nicol, J. F., & Raja, I. A. (2012). Field studies of indoor thermal comfort and the progress of the adaptive approach. In Advances in building energy research (pp. 55-88). Routledge. https://doi.org/10.1080/17512549.2007.9687269 
Inavonna, I., Hardiman, G., & Purnomo, A. B. (2018, January). Outdoor thermal comfort and behaviour in urban area. In IOP Conference Series: Earth and Environmental Science (Vol. 106, No. 1, p. 012061). IOP Publishing. https://doi.org/10.1088/1755-1315/106/1/012061 
Johansson, E., Yahia, M.W., Arroyo, I., Bengs, C., 2018. Outdoor thermal comfort in public space in warm-humid Guayaquil, Ecuador. Int. J. Biometeorol. 62, 387–399. https://doi.org/10.1007/s00484-017-1329-x 
Kántor, N., & Unger, J. (2011). The most problematic variable in the course of human-biometeorological comfort assessment—the mean radiant temperature. Central European Journal of Geosciences, 3(1), 90-100. https://doi.org/10.2478/s13533-011-0010-x 
Keikha,L. , Amirhajloo,S. and Naseri,R. (2024). the effects of climate and environment on the formation and development of architecture on the coasts of chabahar and konarak during the islamic era. Journal of Sistan and Baluchistan Studies, 4(1), 1-13. https://doi.org/10.22034/jsbs.2024.347399.1036.
Kusaka, M., Setoguchi, T., Watanabe, N., Guo, Z., & Paukaeva, A. (2018). Human Behavior in Downtown Public Spaces during Cooling Periods in Winter Cities. Journal of civil Engineering and Architecture, 12(1), 1-10. https://doi.org/10.17265/1934-7359/2018.01.001 
Lai, D., Lian, Z., Liu, W., Guo, C., Liu, W., Liu, K., & Chen, Q. (2020). A comprehensive review of thermal comfort studies in urban open spaces. Science of the Total Environment, 742, 140092. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.140092 
Lin, T. P., Yang, S. R., Yung-Chang, C., & Matzarakis, A. (2019). The potential of a modified physiologically equivalent temperature (mPET) based on local thermal comfort perception in hot and humid regions. Theoretical and applied climatology, 135(3-4), 873-876. https://doi.org/10.1007/s00704-018-2419-3 
Lu, M., Hou, T., Fu, J., & Wei, Y. (2019). The effects of microclimate parameters on outdoor thermal sensation in severe cold cities. Sustainability, 11(6), 1572. https://doi.org/10.3390/su11061572 
Lucchese, J. R., & Andreasi, W. A. (2017). Designing thermally pleasant open areas: the influence of microclimatic conditions on comfort and adaptation in Midwest Brazil. Journal of Sustainable Development, 10(4), 11. https://doi.org/10.5539/jsd.v10n4p11 
Manavvi, S., & Rajasekar, E. (2022). Evaluating outdoor thermal comfort in urban open spaces in a humid subtropical climate: Chandigarh, India. Building and Environment, 209, 108659. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2021.108659 
Matzarakis, A., Rutz, F., & Mayer, H. (2007). Modelling radiation fluxes in simple and complex environments—application of the RayMan model. International journal of biometeorology, 51(4), 323-334. https://doi.org/10.1007/s00484-006-0061-8 
Matzarakis, A., Rutz, F., & Mayer, H. (2010). Modelling radiation fluxes in simple and complex environments: basics of the RayMan model. International journal of biometeorology, 54(2), 131-139. https://doi.org/10.1007/s00484-009-0261-0 
Monteiro, L. M., & Alucci, M. P. (2012). Modelo adaptativo de conforto para avaliação in loco de espaços urbanos abertos. Ambiente Construído, 12, 61-79. https://doi.org/10.1590/s1678-86212012000100005 
Nikolopoulou, M., & Steemers, K. (2003). Thermal comfort and psychological adaptation as a guide for designing urban spaces. Energy and buildings, 35(1), 95-101. https://doi.org/10.1016/s0378-7788(02)00084-1 
Pickup, J., & de Dear, R. (2000, November). An outdoor thermal comfort index (OUT_SET*)-part I-the model and its assumptions. In Biometeorology and urban climatology at the turn of the millenium. Selected papers from the Conference ICB-ICUC (Vol. 99, pp. 279-283).
Raziei, T. (2017). Köppen-Geiger climate classification of Iran and investigation of its changes during 20th century. Journal of the Earth and Space Physics, 43(2), 419-439. https://doi.org/10.22059/jesphys.2017.58916 (In Persian).
Sabzevari, A. A., Miri, M., Raziei, T., Oroji, H., & Rahimi, M. (2018). Evaluating the climate capabilities of the coastal areas of southeastern Iran for tourism: a case study on port of Chabahar. International journal of biometeorology, 62(7), 1135-1145. https://doi.org/10.1007/s00484-018-1516-4 
Sangkertadi, S., & Syafriny, R. (2014). New Equation for Estimating Outdoor Thermal Comfort in Humid-Tropical Environment. European Journal of Sustainable Development, 3(4), 43-43.  https://doi.org/10.14207/ejsd.2014.v3n4p43 
Tavakoli, M., & Mokhtari Karchegani, A. (2024). Analysis of the efficiency of crisis management of local communities in the face of floods due to climate change: five selected villages of port Chabahar County, Iran. International Journal of Coastal, Offshore and Environmental Engineering , 9(1), 67-78.
Thorsson, S., Lindqvist, M., & Lindqvist, S. (2004). Thermal bioclimatic conditions and patterns of behaviour in an urban park in Göteborg, Sweden. International journal of biometeorology, 48(3), 149-156. https://doi.org/10.1007/s00484-003-0189-8 
Woolley, H., 2003. Urban Open Spaces. Taylor and Francis, Abingdon. https://doi.org/10.4324/9780203402146 
Yin, J., Zheng, Y., Wu, R., Tan, J., Ye, D., & Wang, W. (2012). An analysis of influential factors on outdoor thermal comfort in summer. International journal of biometeorology, 56(5), 941-948.  https://doi.org/10.1007/s00484-011-0503-9