شاخص‌های زیست اقلیمی مؤثر بر ارزیابی آسایش انسان (مطالعه موردی: شهر شیراز)

مقدمه

 شناخت پتانسیل­های اقلیمی، به عنوان بستر فعالیت­های انسانی، پایه و اساس غالب برنامه ریزی‌های محیطی و آمایش سرزمین را تشکیل می­دهد؛ چنانچه تضمین توفیق کامل غالب برنامه ریزی‌های توسعه شهری، عمرانی، سکونتگاهی، معماری و جهانگردی هنگایی به دست می‌آید که با شناخت آب و هوا و استفاده از توانهای گوناگون آن همراه باشد.

 یکی از عوامل مؤثر بر زندگی، آسایش و سلامتی انسان، شرایط جوی و اقلیمی است که امروزه در قالب شاخه ای از علم با عنوان زیست اقلیم انسانی مورد بررسی و مطالعه قرار می‌گیرد (محمدی،1387: 73). بیوکلیماتولوژی، علم مطالعه و ارزیابی تأثیر آب و هوا بر روی موجودات زنده اعم از گیاهان، جانوران و انسان است. با توجه به این گرایش منظور از شرایط آسایش، مجموعه شرایطی است که از نظر حرارتی برای80 درصد از افراد مناسب باشد؛ یا به عبارت دیگر انسان در آن شرایط احساس گرما و سرما نکند. حالت خنثی بودن حرارتی نیز شرایطی است که ارگانیسم انسانی می‌تواند بیلان حرارتی خود را به بهترین شکل موجود حفظ کند، بدون اینکه دچار کمبود یا مازاد انرژی شود. در شکل­گیری شرایط آسایش انسان از دیدگاه اقلیمی چهار عنصر دما، باد، رطوبت و تابش نقش عمده­ای دارند. در این این عناصر دما و رطوبت تأثیر بیشتری در سلامت و راحتی انسان دارند و به همین دلیل بیشتر مدل­ها و شاخص‌های سنجش آسایش انسان بر این دو عنصر استوار شده است.

 طی سال­های اخیر روش‌ها و مدل­های گوناگونی برای شناخت و درجه تأثیر عناصر اقلیمی بر روی ارگانیسم انسان ابداع شده است و در مورد سنجش شرایط آسایش و راحتی انسان پژوهش‌های متعددی انجام شده است. قدیمی­ترین مطالعات شامل مطالعه مدل اولگی است که در دهه­ی شصت با ارائه­ی نمودار زیست اقلیمی به تعیین نقش جداگانه و مشخص عوامل پرداخت. او بر اساس آزمایش­ها و محاسباتی که در چهار منطقه مختلف اقلیمی آمریکا انجام داد، نتیجه گرفت که نیاز به ظرفیت و مقاومت حرارتی مناطق یکسان نیست. در همین دهه گیونی نمودار بیو کلیمایی را ارائه کرد. (ترجونگ[1]، 1966) تقسیم بندی بیوکلیمایی را مطرح کرد و طی آزمایش­های متعددی که روی انسان انجام داد، حاصل آن را به صورت نمودار ارائه کرد.

 (هونام[2]،1967) نیز با استفاده از شاخص دمای مؤثر،آسایش اقلیمی شهر «آلیس اسپرینگز[3]»را مورد مطالعه قرار داد و مشاهده کرد که قسمت قابل توجهی از فصل گرم سال در این شهر از لحاظ آسایش اقلیمی نامساعد است.(بوگا[4]، 2003) به منظور تعیین شاخص­های قابل اطمینان برای حفاظت از فشارهای حرارتی در نیجریه، شاخص­های مختلف از جمله شاخص ماهانی، اوانز، نمودار زیست اقلیم و حرارت مؤثر را با هم مقایسه کردند. (موریلون-گالوز[5]، 2004) اطلس بیوکلیمای انسانی مکزیکو را با تحلیل داده‌های اقلیمی دوره 1980-1951م. و براساس شاخص­های الگی و گیونی تهیه کردند.

 (بودن و گراب[6]،2005) نیز به بررسی آسایش حرارتی در پنج شهر تونس از دو منطقه پرداختند. آنها در تحقیق خود از حدود 200 نفر در خصوص شرایط زندگی طبیعی خود در محیط کار و محل زندگی در هر ماه از یک سال سوال کرده و نتایج آن را با شاخص­های آسایش حرارتی مقایسه کردند. نتایج مطالعه نشان دهنده وجود ارتباط معنی­دار بین شرایط آسایش حرارتی اعلام شده با شاخص­های آسایش حرارتی بوده است. (توی[7]، 2007) به مطالعه و تعیین آسایش بیوکلیماتیک در شهر ارزروم در سه منطقه شهری، روستایی و شهری جنگلی ترکیه پرداختند و نتیجه گرفتند که مناطق شهری جنگلی سازگاری بیشتری با شاخص آسایش حرارتی مورد استفاده دارد.

 در سال­های اخیر مطالعه اقلیم شناسی استراحتی اریزونای آمریکا(هارتز[8]، 2006)، مطالعه آسایش حرارتی در دریاچه سان مون[9] تایوان(لین و ماتزاراکیس[10]، 2008) و تعیین آسایش زیست اقلیمی در مسیر ارض روم با سیستم اطلاعات جغرافیایی(زنگین[11]، 2009) انجام شده است.

 مطالعات انجام شده در زمینه ارزیابی اقلیم زیستی کشور دارای تنوع موضوعی خاص است و می‌توان آنها را به سه دسته تقسیم نمود. بخشی از این مطالعات به ارزیابی اقلیم زیستی محض پرداخته و شرایط راحتی انسان را در ایام مختلف سال در مناطق مورد مطالعه خود تبیین نموده‌اند؛ مانند: (کاویانی،32:1372)، (جهانبخش، 68:1377)، (پاینده،73:1384)، (ذوالفقاری،129:1386)، (محمدی و سعیدی،45:1387) و (محمودی، 44:1387). (ناظم السادات و مجنونی هریس، 71:1387) به بررسی میزان راحتی انسان در شرایط اقلیمی مختلف در شهرهای شیراز و بندرعباس پرداختند و بیان نموند که دمای ظاهری شیراز به دلیل رطوبت نسبی کم، پایین‌تر از دمای مشاهده شدة این شهر قرار می‌گیرد و تا اندازه‌ای در احساس رضامندی هوا در این شهر مؤثر است. خطر وقوع گرمازدگی، آفتابزدگی، انقباض حرارتی عضلات و تحلیل رفتگی حرارتی به‌ترتیب در شهرهای بندر‌عباس و شیراز در روزها و ماههای گرم تابستان، بخصوص در روزهای مربوط به ماههای تیر و مرداد بیشتر است. تعیین دمای ظاهری بیشینة روزانه در این شهرها مشخص کرد که به دلیل بالا بودن دما، در ساعات گرم روز تنش گرمایی به‌صورت جدی سلامت مردم را تهدید می‌کند.

 طیف دیگری از مطالعات انجام گرفته در رابطه با معماری و ساختمان است مانند: (رازجویان،1375)، (موحدی و عساکره،1370: 23)، (نجار سلیقه،144:1383)، (خوشحال،1385: 173) و (شاه بختی و شفیعی،1389: 59) این­گونه مطالعات به ارزیابی زیست اقلیم ساختمان از طریق شاخص‌هایی مانند ماهانی، گیونی، ترجونگ و ... پرداخته اند. (صفایی پور،113:1389) ضمن بررسی تاثیر عناصر اقلیمی در معماری شهر لالی یافت که آسایش حرارتی در لالی در طی بیشتر شبها مناسب بوده ولی در بیشتر ماه‌های سال آسایش حرارتی در روز مناسب نیست. بهترین جهت قرارگیری ساختمانها جهت شمالی- جنوبی با کشیدگی شرقی- غربی است. فاصله گذاری بین ساختمان‌ها بافت فشرده و متراکم و اندازه بازشوها در اندازه کوچک مناسبتر است. دیوارهای داخل و خارجی و بام‌ها، باید از مصالح سنگین ساخته شوند تا زمان تاخیر این مصالح بیشتر از 8 ساعت باشد. گروه دیگری از مطالعات نیز به بررسی اقلیم زیستی کشور در رابطه با فعالیت گردشگری پرداخته­اند مانند: (بذرپاش،94:1387)، (ساری صراف،63:1389)، (فرج زاده و احمد آبادی،32:1389) و (فرج زاده و ماتزارکیس[12]،545:2009).

 از آنجا که شیراز به عنوان یکی از بزرگترین و پرجمعیت ترین شهرهای ایران از قطب‌های بزرگ گردشگری محسوب می‌شود، در پژوهش حاضر سعی شده ‌است تا ضمن بهره گیری از معتبرترین مدل­های تجربی، شرایط اقلیم زیستی شهر مذکور از نظر کیفیت حرارتی و آثار فیزیولوژیکی مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد و الگوی مناسبی به منظور تعیین درجه آسایش(راحتی)، یا عدم آسایش در منطقه مورد مطالعه در طول ماه­ها و فصول مختلف برای برنامه­ریزی گردشگری ارائه گردد.

- داده‌ها و روش‌شناسی

 شهر شیراز به لحاظ وجود تنوع و تعدد جاذبه‌های طبیعی، تاریخی و فرهنگی خاص خود از مناطق منحصر به فرد گردشگری است و می‌تواند به عنوان قطب اکوتوریسم کشور مطرح باشد. شهر شیراز به لحاظ توانمندیهای متعددی که در جهت جذب گردشگر دارد نیازمند به شناخت و ارزیابی اقلیم آسایش با استفاده از روش‌های علمی مورد قبول است تا بطور سیستماتیک تاًثیر عناصر اقلیمی بر فعالیت‌های گردشگران را مشخص و پتانسیل‌ها و قابلیت‌های اقلیمی آن مورد استفاده گردشگران و برنامه ریزان قرار گیرد.

 شهرستان شیراز به مرکزیت شهر شیراز با وسعت8725 کیلو متر مربع،5/8 درصد از کل مساحت استان را به خود اختصاص داده است. این شهرستان بین نصف النهارهای 52 درجه و1 دقیقه تا 53 درجه و 34 دقیقه طول شرقی و مدارهای 28 درجه و 58 دقیقه تا 29 درجه و 54 دقیقه عرض شمالی قرار گرفته است (حسینی،10:1381). ارتفاع شهر شیراز از سطح دریا 1448 متر است و طبق سرشماری سال 1385 جمعیت آن1227331 نفر می‌باشد(سرشماری، 1385).

 داده‌های مورد بررسی در این پژوهش شامل تمامی اندازه‌گیری‌های ماهانه عناصر اقلیمی ایستگاه سینوپتیک شیراز با دوره آماری 39 ساله (1388-1350) است که به عنوان پایگاه اطلاعاتی مورد پردازش قرار گرفته است (سازمان هواشناسی کشور، 1389).

 روش تحقیق در این پژوهش مبتنی بر استفاده از روابط ریاضی، مدل­ها و شاخصهای زیست اقلیمی و نرم افزارهای رایانه­ای است که آسایش انسان را با توجه به ویژگی­های آب و هوایی منطقه مورد مطالعه که توانایی‌ها و محدودیت­های خاص خود را دارد، ارزیابی می­نماید. در این مقاله با استفاده از شاخصهای ترجونگ، بیکر، دمای مؤثر، فشار عصبی و TCI شرایط آسایش انسانی شهر شیراز طی 12 ماه سال محاسبه و بررسی شده است و بهترین زمان(ماه­ها) برای برنامه ریزی فعالیت­های محیطی- گردشگری مشخص گردیده است.

- تحلیل یافته‌ها

- شاخص ترجونگ

 شاخص ترجونگ یکی از مهم ترین روش‌های زیست اقلیمی برای ارزیابی آسایش انسان محسوب می‌شود. امتیاز این روش نسبت به سایر روش‌ها این است که از کلیه مشخصه­های اقلیمی، یعنی دما، رطوبت، باد، تابش و ساعات آفتابی که مجموعۀ شرایط دمایی بدن انسان را کنترل می­کنند، همزمان استفاده شده است. با استفاده از این شاخص می‌توان مناسب­ترین منطقه را برای اقامت و سکونت افرادی که از حساسیت و بیماریهای مربوط به نوعی هوا و اقلیم رنج می‌برند، مشخص کرد (کاویانی،32:1372). علاوه بر این می‌تواند در تعیین محل مناسب برای احداث ساختمان‌های حساس از قبیل آسایشگاه­ها، بیمارستان­ها، تفریحگاه­ها، صنعت گردشگری و برنامه­ریزی‌های شهری و منطقه­ای کاربرد فراوانی داشته باشد (گیونی،1997).

 شاخص ترجونگ بر اساس ضریب راحتی و ضریب تأثیر خنک کنندگی باد استوار است که با توجه به داده­های اقلیمی منطقۀ

مورد مطالعه (جدول 1)، بررسی شده و نتایج آنها به صورت جداول و نمودار ارائه شده است. برای تعیین ضریب راحتی از شکل (1) استفاده می‌شود. این نمودار در واقع نشان دهنده میزان آسایشی است که انسان در شرایط ترکیب­های متفاوت دما، رطوبت و شرایط متعارف، یعنی پوشش معمولی و عدم فعالیت فیزیکی به دست می­آورد (ترجونگ،1968). در شکل (1)، محور افقی، معرف دما بر حسب درجۀ فارنهایت و خطوط منحنی، معرف رطوبت نسبی بر حسب درصد است. محل برخورد این دو عنصر در شرایط متفاوت، در محدوده‌های مختلفی قرار می‌گیرد، که با اعداد و نمادهایی نشان داده شده است(جدول 2)

جدول 1- داده‌های ماهانه متغیرهای هواشناسی ایستگاه سینوپتیک شیراز

شکل 1- محدوده­ی ضرایب راحتی شهر شیراز برحسب بررسی ترجونگ(1966)

جدول 2- مفاهیم، نمادها و علائم شاخص ضریب راحتی

بر اساس جدول(3) در منطقه­ی مورد مطالعه شش ماه از سال، یعنی ماه­های دی، بهمن، اسفند، فروردین، آبان و آذر در محدوده­ی 2- شکل(1) قرار می­گیرد که معرف شرایط فیزیولوژیک بسیار خنک است؛ ماههای تیر و مرداد در محدودۀ 1+ واقع می شوند که وضعیت گرم را در روی چارت نشان می­دهد و ماه­های اردیبهشت، خرداد، شهریور و مهر در محدوده­ی آسایش صفر واقع شده‌اند که مبین شرایط فیزیولوژیک مطبوع می باشد. بطور کلی با توجه به چارت راحتی و روابط و فرمول­های محاسبه شده، شرایط فیزیولوژیک سالانه در شیراز در محدوده نزدیک به آسایش قرار می‌گیرد. بر اساس شاخص ترجونگ بتریب فصل بهار و اوایل پاییز بهترین و فصول تابستان و زمستان نامناسبترین زمان گردشگری در شیراز است.

جدول 3- ضرایب راحتی شهر شیراز بر اساس شاخص ترجونگ

تعیین ضریب راحتی روز

در روش ترجونگ، برای تعیین ضریب راحتی روز، در ماههای مختلف سال از میانگین حداکثر دمای روزانه به درجۀ ‌فارنهایت و میانگین حداقل رطوبت نسبی روزانه به درصد استفاده می شود. بر اساس جدول (3) در منطقه­ی شیراز چهار ماه از سال، یعنی ماه­های خرداد، تیر، مرداد و شهریور در محدوده­یa2+ قرار می گیرند که معرف شرایط فیزیولوژیک داغ است و طی چهار ماه از سال یعنی دی، بهمن، اسفند و آذر در محدودۀ 2- واقع می شود که شرایط ضریب آسایش بسیار خنک را دارد. دو ماه فروردین و آبان در محدوده­ی صفر که شرایط آسایش مطبوع است و دو ماه اردیبهشت و مهر در محدوده­ی آسایش 1+ قرار می گیرد که وضعیت هوای گرم را نشان می دهد.

تعیین ضریب راحتی شب

 برای تعیین ضریب راحتی شب در طول سال، بر پایه­ی شاخص ترجونگ، ضریب راحتی شب از میانگین حداقل دمای روزانه به درجه­ی فارنهایت و میانگین حداکثر رطوبت نسبی روزانه به درصد محاسبه می شود. در جدول شماره­ی (3) شرایط فیزیولوژیک شهر شیراز بر اساس شکل شماره­ی (1) و خصوصیات اقلیمی محاسبه شده و نتایج زیر به دست آمده است. در این شهر هشت ماه اسفند، فروردین، اردیبهشت، خرداد، شهریور، مهر، آبان و آذر در محدوده­ی 2- قرار می گیرند که بیان­گر شرایط فیزیولوژیک بسیار خنک هستند و ماه­های دی و بهمن در محدوده 3- قرار دارند که نشان دهنده وضعیت ضریب راحتی سرد بر روی چارت است. ماه‌های تیر و مرداد نیز در محدوده­ی0 (صفر) قرار می­گیرند و دارای شرایط فیزیولوژیک مطبوع هستند.

شاخص بیکر

 برای ارزیابی آسایش انسان در شهر شیراز از شاخص بیوکلیمای بیکر(1972) نیز استفاده شده است. این روش به دلیل این که در میان تمام عناصر اقلیمی در رابطه با ترکیب بیو کلیمای انسانی که تلفیقی از کمیت­های دما و جریان باد است، جامع­تر و مناسب­تر است؛ انتخاب شده است. بیکر برای محاسبه قدرت خنک کنندگی محیط (cp) از رابطه زیر استفاده کرده است.

 رابطه­ی(1) mcal/cm²/Sec   (t- 5/36)×(^632/0V×34/0+26/0 Cp=(

در رابطه فوق:

V: سرعت باد بر حسب متر بر ثانیه

t: معدل دمای روزانه بر حسب درجه سلسیوس است.

 در رابطه (1) قدرت خنک کنندگی محیط با توجه به اختلاف بین دمای بدن و دمای هوا بر حسب mcal/cm²/Secنشان داده شده است. بیکر درجات خنک کنندگی محیط و آستانه‌های تحریک بیو کلیمای انسانی (آسایش انسان) را به صورت جدول (4) ارائه کرده است.

جدول 4- درجات قدرت خنک کنندگی محیط و آستانه‌های بیوکلیمایی بر حسب روش بیکر

بر اساس جدول (4) در روش بیکر چنانچه مقدار cp کمتر از 5 و یا بیشتر از 20 باشد؛ فشار بیو کلیمایی وجود خواهد داشت. در حالت اول به دلیل درجه حرارت زیاد شرایط نامطلوب ایجاد می‌شود و در حالت دوم به دلیل برودت محیط، شرایط عدم آسایش بوجود می­آید. با استفاده از داده‌های اقلیمی جدول (1) و به کمک شاخص بیکر مقدار خنک کنندگی محیط در ماه­های مختلف سال برای شهر شیراز محاسبه و به صورت جدول (5) تنظیم شده است.

جدول 5- میزان cp برای ماه­های مختلف سال در شهر شیراز(بر حسب میکرو کالری بر سانتیمتر مربع)

شکل 2- روند ماهانه تحریکات زیست اقلیم انسانی شهر شیراز

 بر اساس ارقام به دست آمده در جدول (5)، نمودار روند ماهانه تحریک بیو کلیمایی شهر شیراز ترسیم شده است. بررسی شکل (2) آشکار می‌سازد که در دوره سرد سال، طی ماههای آذر، دی، بهمن و اسفند که محدوده آن با حرف D نشان داده شده است؛ مقدار cp شیراز بیش از 22 میکرو کالری بر سانتیمتر مربع در ثانیه است که نشان دهنده­ی تحریک ملایم زیست اقلیم انسانی ناشی از خنکی و سرمای فصل زمستان است. با آغاز بهار بتدریج از مقدار cp کاسته می‌شود، به گونه ای که شرایط محیطی از حالت تحریک و فشار نسبی به حالت شرایط ملایم و مطبوع که محدوده­ی شرایط آسایش زیست اقلیمی است تغییر می‌یابد( محدود­ی حرف C).

 در تابستان مقدار cp به شدت کاهش می‌یابد بطوری که مقدار آن در ماه­های تیر و مرداد به 3/6 و9/6 میکرو کالری می‌رسد در نتیجه شرایط محیطی شهر شیراز گرم قابل تحمل بوده و در محدوده آسایش زیست اقلیمی قرار دارد (محدوده­ حرف B).

 در فصل پاییز، میزان قدرت خنک کنندگی محیط افزایش می‌یابد و مقدار cp در ماههای مهر و آبان به ترتیب به 6/13 و 5/17 میکروکالری می­رسد در نتیجه شرایط محیطی شیراز با تغییر به آب و هوای ملایم و مطبوع، در محدوده آسایش انسانی قرار می­گیرد (محدود­ی حرف C).

 نتایج حاصل از شاخص بیکر نشان می­دهد که فصول بهار و پاییز مناسب‌ترین زمان برای فعالیت‌های گردشگری در شیراز است.

شاخص زیست اقلیمی TCI

 شاخص اقلیم توریستی(TCI) بوسیله میسزکوفسکی[13] ابداع شده است. این شاخص ترکیبی، عناصر اقلیمی را که بیشترین ارتباط را با کیفیت تجربه توریستی برای غالب توریست‌ها دارد، به طور سیستماتیک بررسی می­کند. امتیاز روش (TCI) نسبت به سایر روش­ها این است که این شاخص از کلیه متغیرهای مهم اقلیمی یعنی دما، رطوبت، بارش، باد و ساعات آفتابی که مجموعه شرایط حرارتی بدن انسان را کنترل می‌کنند، در ارتباط با فعالیت­های محیطی استفاده می­کند، ساری صراف (1389).

 در این شاخص به علت محدودیت داده‌های هواشناسی، تعداد متغیرهای مورد استفاده به 7 مورد کاهش یافته است. این متغیرها عبارتند از: میانگین حداکثر ماهانه دمای روزانه، میانگین دمای روزانه، حداقل رطوبت نسبی روزانه(به درصد)، میانگین رطوبت نسبی، بارش (mm)، ساعات آفتابی و میانگین سرعت باد (m/s یاkm/h).

 این 7 متغیر تشکیل 5 زیر شاخص را در (TCI) می‌دهند. با یک سیستم رتبه دهی استاندارد که میزان آن از 5 (مقدار مطلوب و ایده آل) تا 3- (فوق العاده نامطلوب و نامساعد) است، پایه عمومی و کلی برای اندازه گیری هر زیر شاخص فراهم شده است توپای (2007). این زیر شاخصها عبارتند از:

 - شاخص آسایش روزانه(CID): برای محاسبه این زیر شاخص از متغیرهای حداکثر دمای روزانه و میانگین حداقل رطوبت نسبی روزانه استفاده شده است. این زیر شاخص شرایط آسایش گرمایی را در مواقعی که حداکثر فعالیت محیطی وجود دارد؛ نشان می­دهد و سهم آن در (TCI)،40 درصد است. برای اندازه گیری آسایش حرارتی از متغیرهای دما و رطوبت بر مبنای نمودار ضریب راحتی، شکل (3) استفاده شده و ارقام آن از محل تقاطع دما و رطوبت نسبی به دست می‌آید (میسزکوفسکی، 1985). در شاخص آسایش، مساعدترین و بهینه ترین منطقه از لحاظ آسایش گرمایی محدوده بین 27-20 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 70-30 درصد می‌باشد که مقدار (TCI) آن با ارزش 5 مشخص می‌شود.

 - شاخص آسایش شبانه روزی(CIA): متغیرهایی که در این زیر شاخص استفاده می‌شوند شامل میانگین دمای روزانه و میانگین رطوبت نسبی روزانه می‌باشند. این شاخص چون شرایط آسایش حرارتی را در کل شبانه روز نشان می‌دهد حتی در مدتی که افراد در حال استراحت هستند، اهمیت کمتری نسبت به شاخص قبلی دارد و فقط سهم10 درصدی در(TCI) دارد. برای محاسبه شاخص آسایش24 ساعته از متغیرهای میانگین روزانه دما و میانگین رطوبت نسبی روزانه بر مبنای نمودار ضریب راحتی شکل شماره­ی(3) استفاده می‌شود (میسزکوفسکی، 1985). در مجموع می‌توان گفت که سهم دو شاخص(CID) و (CIA) در مقدار (TCI) یک منطقه 50 درصد است.

 - بارش(p): بارش بطور کلی اثری منفی در تفریحات و فعالیت­های محیطی دارد. در سیستم رتبه دهی، با افزایش بارش، مقدار رتبه آن کاهش می‌یابد که تأثیر منفی افزایش بارش را در لذت، تفریح و آسایش اقلیمی افراد نشان می‌دهد. سهم این زیر شاخص در (TCI) 20 درصد است.

 - ساعات آفتابی(S): بطور کلی نور خورشید در فعالیت­های محیطی اثر مثبت دارد اما در اقالیم داغ اثر ناراحت کننده و عدم آسایش دارد. ساعات آفتابی نیز مانند بارش دارای وزن 20 درصدی در (TCI) است. در کل بیشترین نور آفتاب، بیشترین رتبه را به خود اختصاص می‌دهد. در فرمول (TCI) از متغیر میانگین ساعات آفتابی در روز( تقسیم میانگین ماهانه ساعات آفتابی بر تعداد روزهای هر ماه)استفاده می‌شود و برای تعیین رتبه از جدول مربوطه استفاده می‌گردد، میسزکوفسکی(1985).

شکل 3- نمودار سایکرومتریک شاخص آسایش حرارتی بر اساس دمای مؤثر(ASHRAE,2001)

 - جریان هوا، میانگین سرعت باد(W): اثر این متغیر بستگی به دمای هوا دارد. در اقلیم داغ به علت تبخیر و خنک کنندگی دارای اثر مثبت است ولی در اقلیم سرد به علت اثر خنک کنندگی باد تأثیر منفی در آسایش دمایی انسان دارد. همچنین هر چه قدر سرعت باد افزایش یابد باعث افزایش عدم آسایش می‌شود و به عنوان یک عامل منفی در امر فعالیت­های محیطی رتبه آن در فرمول (TCI) کمتر می‌شود. با توجه به اثرات متفاوت باد در احساس آسایش اقلیمی در مناطق مختلف، 4 نوع سیستم رتبه بندی باد برای (TCI) در نظر گرفته شده است، میسزکوفسکی(1985).

 برای محاسبه شاخص اقلیم توریستی، متغیرهای یاد شده از جدول (1) استخراج شده سپس با توجه به اهمیت نسبی شان در آسایش محیطی وزن دهی و رتبه بندی می‌شوند و مقادیر زیر شاخص‌ها به دست می‌آید و در نهایت، در رابطه(2) قرار می‌گیرند تا مقدار (TCI) محاسبه شود جدول (6).

رابطه­ی(2)     +2P+2S+W) CID+CIA4)TCI=2

جدول 6- رتبه‌های مربوط به مؤلفه‌های مؤثر بر شاخص اقلیم گردشگری شهر شیراز

 نتایج حاصل از ارزیابی و پهنه بندى شاخص اقلیم گردشگری برای استان فارس و شهر شیراز طی ماههای مختلف سال نشان می دهد که ماههای فروردین، مهر و آبان بهترین وضعیت اقلیمی(رتبه توصیفی عالی) را از نظر آسایشی دارند. بر این اساس بهترین فصول گردشگری در شهر شیراز اوایل بهار و نیمه اول پاییز است. ماه­های اردیبهشت، خرداد، شهریور، آذر، و اسفند با قرار گرفتن در گروه رتبه توصیفی خوب از شرایط نسبتاً مناسبی برای فعالیت­های محیطی برخوردار هستند. طی ماه­های دی، بهمن، تیر و مرداد شهر شیراز با داشتن رتبه توصیفی قابل قبول از شرایط مناسبی برای آسایش انسانی برخوردار نیست شکل (4) و جدول (7).

ادامه شکل 4- پهنه بندیآسایش اقلیمی استان فارس با استفاده از شاخص اقلیم گردشگری (TCI) برای پاییز و زمستان

جدول 7- مقادیر ماهانه (TCI) شهر شیراز

شاخص دمای مؤثر(-Temperature effective)

 مبنای این روش نیز بر استفاده از دمای هوا و رطوبت قرار دارد و با کمک این دو پارامتر امکان بررسی وضعیت آسایش اقلیمی فراهم می‌شود. دمای موثر با استفاده از رابطه زیر محاسبه می‌شود:

 (3)   

 در این رابطهT‌ : دمای هوا برحسب درجه سانتیگراد، RH: رطوبت نسبی بر حسب درصد و ET: مقدار دمای مؤثر است.

جدول 8- آسایش انسان بر اساس دمای مؤثر(محمدی،1386)

 بر اساس ضرایب آسایش انسانی در این روش جدول (8)، طی ماه­های اردیبهشت، خرداد، شهریور و مهر شهر شیراز در شرایط آسایش قرار دارد. طی ماه­های تیر و مرداد شیراز دارای شرایط گرم بوده و در خارج از محدوده آسایش است. در ماههای دی، بهمن، اسفند، فروردین، آبان و آذر نیز با داشتن شرایط خیلی خنک، شیراز از محدوده آسایش فاصله می­گیرد جدول (9).

جدول 9- وضعیت آسایش اقلیمی بر اساس دمای مؤثر در شهر شیراز

شاخص فشار عصبی

 یکی از روش‌های تعیین دمای مؤثر استفاده از شاخص فشار عصبی است که هدف آن تشریح درجات آسایش با استفاده از عنصر دما، رطوبت و باد است، محمدی(1387). شاخص فشار عصبی برای دماهای بالاتر از 20 درجه سانتیگراد از رابطه زیر محاسبه می‌شود:

 (4)

       (U11/0+80T-) (4-10×U²+5/0 I=(

در رابطه فوق I: شاخص دمای مؤثر، T: دما برحسب فارنهایت و U: رطوبت نسبی به درصد است.

 شاخص فشار عصبی برای دماهای کمتر از20 درجه سانتیگراد از رابطه­ی زیر محاسبه می‌شود:

 (5)

    +9-V)(33-T) H=(10/9V

در رابطه فوق H: قدرت خنک کنندگی بر حسب، T: دمای هوا بر حسب درجه سانتیگراد وV: سرعت باد بر حسب متر بر ثانیه است جدول (10).

جدول 10- درجه­بندی ضرایب آسایش حاصل از فرمولهای تعیین شاخص فشار عصبی

برای محاسبه شاخص فشار عصبی شهر شیراز در ماه­های اردیبهشت، خرداد، تیر، مرداد، شهریور و مهر که میانگین دما بیش از 20 درجه­ی سانتی­گراد است، از رابطه­ی (4) و طی ماه­های دی، بهمن، اسفند، فروردین، آبان و آذر که میانگین دما از 20 درجه­ی سانتی­گراد کمتر است، از رابطه­ی(5) استفاده شده است. بر اساس جدول (11) که ضرایب آسایش انسانی شیراز را بر حسب شاخص فشار عصبی نشان می دهد در ماه­های خرداد تا شهریور شرایط آسایش وجود دارد. اردیبهشت و مهر شرایط آسایش خنک دارند. ماه­های فروردین و آبان ضریب آسایش خیلی خنک دارند. در ماه­های دی، بهمن، اسفند و آذر ضریب آسایش سرد است و بالاخره مرداد ماه ضریب گرم با شرایط آسایش را داراست.

جدول 11- وضعیت ضریب آسایش اقلیمی شهر شیراز بر اساس فرمولهای تعیین شاخص فشار عصبی

جدول 12- مقایسۀ ضرایب آسایش شهر شیراز بر اساس شاخص‌های زیست اقلیمی