تحلیل فضایی شاخص اقلیم گردشگری در استان ایلام با استفاده از مدل TCI

مقدمه

یکی از عوامل موثر بر زندگی، آسایش و سلامتی انسان، شرایط جوی و اقلیمی است. انسان از بدو تولد به طور مستقیم و غیر مستقیم متأثر از این شرایط بوده است. امروزه مطالعه تأثیر وضعیت جوی بر روی زندگی، سلامتی، آسایش و اعمال رفتار انسان در قالب یکی از شاخصه‌های علمی با عنوان زیست اقلیم انسانی مطالعه و بررسی می‌شود (بیبر و هیگینز، 1381: 93). آب و هوا منبع طبیعی ثروت عظیم اقتصادی برای گردشگری است و عنصری است که تسهیلاتی را برای توریسم فراهم می‌آورد و از این طریق موجب جلب رضایت گردشگران می‌شود. آب و هوا همراه با موقعیت جغرافیایی، توپوگرافی، چشم انداز، فلور و فون اساس منابع طبیعی برای گردشگری و تفریح را تشکیل می‌دهد (ذوالفقاری، 1389: 45).امروزه نیز نفوذ آب و هوا بر فعالیت‌های انسان مشهود است. اگر به دور از اندیشه‌های جبرگرایی هم به موضوع نگریسته شود باز هم می‌بینیم که انسان نتیجه فعالیت‌های خود را سازگار با محیط و آب و هوا تنظیم و کنترل می‌کند (ابراهیم زاده و همکاران، 1388: 33). قرارگیری در محدوده آسایش اقلیمی از جنبه‌های مختلف برای انسان پر اهمیت است. منظور از محدوده آسایش، 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 می‌کند نه گرما. در چنین شرایطی ارگانیسم بدن انسان می‌تواند بیلان حرارتی خود را در بهترین شکل موجود حفظ کند بدون اینکه دچار کمبود یا ازدیاد انرژی شود (قبادیان و فیض مهدوی، 1380). بهترین شرایط اقلیمی برای زندگی آن است که فرد بدون کوشش و تلاش زیاد بتواند توازنی منطقی بین گرمای حاصل شده در بدن و گرمای از دست داده برقرار کند؛ یعنی نه حرارتی از محیط پیرامون دریافت کند نه حرارتی به محیط پس دهد. بنابراین آب و هوای بسیار سرد و بسیار گرم برای زندگی مناسب نیست. کمترین سوخت و ساز در 18 تا 25 درجه سانتی‌گراد انجام می‌شود و کمتر یا بیشتر از آن موجب افزایش سوخت و ساز خواهد شد (محمدی، 1385). شاخص اقلیم آسایش گردشگری با استفاده از 7 پارامتر اقلیمی به بررسی شرایط آسایش گردشگری از نظر اقلیمی پرداخته و زمان مناسب برای گردشگری را تعیین می‌کند (میچکوفسکی، 1985: 220).

پیشینه پژوهش

در ایران پژوهش‌هایی در این زمینه صورت گرفته است از جمله: محمودی (1387). محدوده‌ی آسایش اقلیمی مریوان را با استفاده از شاخص‌های دمای موثر و تنش جمعی تعیین کرد و به این نتیجه رسید که ماه مه (اردیبهشت) از لحاظ شرایط و وضعیت آب و هوایی بهترین ماه برای مسافرت به این شهر است. ضیایی و همکار (1388) بررسی شاخص اقلیم گردشگری در جزیره کیش به این نتیجه رسیدند که این جزیره دارای پیک زمستانه به منظور آسایش گردشگر است و ماه‌های مارس، دسامبر، ژانویه و فوریه بهترین شرایط را برای جذب گردشگر دارند. فرج زاده و همکار (2009) در پژوهشی در شمال غرب ایران با استفاده از شاخص TCI به این نتیجه دست یافتند که شهرهای ماکو، اهر، اردبیل، تکاب، ارومیه و خوی دارای پیک تابستانه هستند و اردبیل بهترین شرایط برای جذب گردشگر در تابستان را دارد. حسنوند و همکاران (1389)، با مطالعه اقلیم آسایش لرستان با استفاده از روش TCI به این نتیجه رسیدند که ماه آوریل بهترین شرایط وجود دارد. آستانی و همکاران (1390)، در مطالعه شاخص TCI برای تالاب شیرین سو به این نتیجه رسیدند که ماه‌های خرداد و شهریور بهترین شرایط اقلیمی جهت گردشگری وجود دارد. عطایی و همکاران (1391)، با استفاده از روش‌هایPET,PMV,TCI  و ترجونگ به مطالعه اقلیم انسانی شهر اصفهان پرداخته و ماه‌های مه و سپتامبر را بهترین زمان از لحاظ شرایط اقلیم گردشگری معرفی کرده است. مائورین و همکاران (2001) در پژوهشی به بررسی اثرات اقلیم بر گردشگری بین‌المللی پرداختند و دریافتند که شرایط خاص و متفاوت اقلیمی نواحی شهری، ساحلی، کوهستانی و...، اثرات متفاوتی بر جذب گردشگر دارند و این اثرات باید مورد توجه قرار گیرد. همچنین این روش برای تعیین شاخص اقلیم گردشگری در مناطقی مانند سواحل شمالی اروپا (مورگانو و همکاران (2000)، اروپا و شمال آفریقا (آملانگ و همکار ( 2006)، مناطق گرم و خشک مدیترانه‌ای (پری (2001) صورت گرفته و مورد تاکید محققانی، همچون ماتزاراکیس (2001) و فریتاس (2007) قرار گرفته است.

موقعیت منطقه مورد مطالعه:

استان ایلام در غرب سلسله جبال زاگرس با مختصات جغرافیایی بین 31 درجه و 58 دقیقه تا 34 درجه و 15 دقیقه عرض شمالی از خط استوا و 45 درجه و 24 دقیقه تا 48 درجه و 10 دقیقه طول شرقی از نصف‌النهار گرینویچ در گوشه غربی کشور واقع است و از شمال به کرمانشاه، از جنوب به خوزستان، از شرق به لرستان و از غرب به کشور عراق محدود است.

مبانی نظری:

فرضیه:

-پراکندگی مکانی و زمانی شرایط مساعد اقلیم گردشگری در استان ایلام چگونه است؟

داده‌ها و روش‌ها

در این پژوهش به منظور ارزیابی و پهنه بندی شرایط اقلیم گردشگری استان ایلام از شاخص اقلیم گردشگری (TCI) Tourism Climate Index و داده‌های اقلیمی 5 ایستگاه سینوپتیک استفاده شده است. شاخص مذکور می‌تواند اطلاعاتی در زمینه شرایط آب و هوای مقصد در زمان‌های مختلف سال ارائه دهد و گردشگر می‌تواند زمانی را برای سفر به آنجا انتخاب کند که دارای شرایط آب و هوای بهینه، مطلوب و دلخواه وی باشد (میچکوفسکی، 1985: 2).

در این شاخص 7 متغیر مورد استفاده قرار می‌گیرد که شامل:

1-میانگین حداکثر دمای ماهانه، 2-میانگین دمای روزانه، 3-حداقل رطوبت نسبی (به درصد)، 4-میانگین رطوبت نسبی، 5-بارش (mm)، 6-ساعات آفتابی، 7-میانگین سرعت باد (m/s یا km/h).

این متغیرها 5 زیر شاخص را در TCI تشکیل می‌دهند که با استفاده از یک سیستم رتبه دهی استاندارد که میزان آن از 5(مقدار مطلوب و ایده آل) تا 3-(فوق‌العاده نامطلوب و نامساعد) است، پایه عمومی و کلی برای اندازه گیری هر زیر شاخص را امکان پذیر می‌سازد. زیر شاخص‌ها عبارتند از:

-شاخص آسایش روزانه (CID):متغیرهای مورد استفاده در این شاخص شامل حداکثر دمای روزانه و میانگین حداقل رطوبت نسبی روزانه است. این زیر شاخص شرایط آسایش گرمایی را در موقعی که حداکثر فعالیت گردشگری است نشان می‌دهد و سهم آن در TCI،40 درصد است (میچکوفسکی، 1985). در شاخص آسایش، مساعدترین و بهینه‌ترین منطقه از لحاظ آسایش گرمایی محدوده بین دمای 27-20 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی بین 70-30 درصد است. این منطقه دارای شرایط بهینه از نظر آسایش گرمایی است و مقدار TCI با ارزش 5 مشخص می‌شود. این مقدار به تدریج با کم و زیاد شدن آن کاهش می‌یابد.

-شاخص آسایش شبانه روزی (24 ساعته) (CIA):متغیرهایی که در این زیر شاخص استفاده می‌شوند شامل میانگین دمای روزانه و میانگین رطوبت نسبی روزانه است. این زیر شاخص، شرایط آسایش گرمایی را در کل شبانه روز نشان می‌دهد و سهم آن در TCI،10 درصد است. سهم این شاخص در مقدار TCI یک منطقه برابر با 10 درصد است (میچکوفسکی، 1985).

-بارش (P): بارش به طور کلی اثری منفی در تفریحات و فعالیت‌های گردشگری دارد. سهم این زیر شاخص در TCI، 20 درصد است. اندازه گیری پارامتر بارش با توجه به اثر کاملاً مشخص مقدار ریزش و توزیع زمانی آن در آسایش اقلیمی گردشگران و نظر به اینکه برای گردشگران تحمل بارش‌های سبک یا متوسط طولانی نسبت به بارش‌های رگباری کوتاه مدت مشکل‌تر است، تأثیر عدم آسایش بیشتری دارد. در فرمول TCI به علت نبود اطلاعات و آمار در برخی کشورها فقط متغیر مقدار مطلق بارش ماهانه مورد استفاده قرار می‌گیرد (میچکوفسکی، 1985).در این سیستم رتبه دهی بارش، با افزایش بارش، مقدار رتبه آن کاهش می‌یابد که تأثیر منفی افزایش بارش را در لذت و آسایش اقلیمی گردشگران نشان می‌دهد.

-ساعت آفتابی (S): به طور کلی، نور خورشید انرژی مثبت در فعالیت‌های گردشگری دارد این اثر هم از لحاظ روحی مهم است و هم از لحاظ کیفیت عکسی که گردشگر می‌گیرد. اما این عامل در اقلیم‌های داغ، اثر ناراحت کننده دارد و ممکن است باعث آفتاب سوختگی شود. متغیر نور خورشید (ساعات آفتابی)، دارای وزن 20 درصدی در TCI است و بیشترین نور آفتاب، بیشترین رتبه را نیز به خود اختصاص می‌دهد. این متغیر از تقسیم میانگین ماهانه ساعات آفتابی بر تعداد روزهای هر ماه بدست می‌آید (میچکوفسکی، 1985).

-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. هر قدر سرعت باد افزایش یابد باعث افزایش عدم آسایش می‌شود، در نتیجه به عنوان یک عامل منفی در نظر گرفته می‌شود و رتبه آن در فرمول TCI کمتر می‌شود. با توجه به اینکه باد در اقالیم مختلف تأثیر متفاوتی در احساس آسایش اقلیمی دارد باید با توجه به شرایط اقلیمی مناطق برای آن‌ها سیستم رتبه بندی مجزایی در نظر گرفت، به همین خاطر 4 نوع سیستم رتبه بندی سرعت باد برای فرمول TCI در نظر گرفته شده است. در سیستم نرمال که در آن کمترین میانگین ماهانه سرعت باد، بیشترین رتبه یعنی ارزش 5 را به خود اختصاص می‌دهد و نشان دهنده مطلوب بودن آن برای آسایش اقلیمی است. سیستم نرمال موقعی استفاده می‌شود که میانگین حداکثر دما بین 15 تا 24 درجه سانتی‌گراد باشد.

برای محاسبه شاخص اقلیم گردشگری، متغیرهای ذکرشده با توجه به اهمیت نسبی‌شان در آسایش گردشگری، وزن دهی و رتبه بندی می‌شوند و مقادیر زیر شاخص‌ها را بدست می‌دهند و در نهایت در رابطه (1) قرار می‌گیرند تا مقدار TCI به دست آید (میچکوفسکی،1985).

رابطه شماره (1)

TCI= 2(4CID+CIA+2P+2S+W)

در این فرمول CID شاخص آسایش روزانه، CIA شاخص آسایش 24 ساعته، P بارش، S ساعات آفتابی و W متغیر باد است.

با توجه به اینکه میزان شاخص TCI بدست آمده برای ایستگاه‌های مورد استفاده به صورت نقطه‌ای است، به منظور پهنه بندی شرایط اقلیم گردشگری استان نیاز است تا داده‌های نقطه‌ای به سطح تعمیم داده شود، برای این منظور در محیط GIS و با استفاده از روش درون یابی وزن دهی عکس فاصله (IDW) میزان TCI به دست آمده اطلاعات نقطه‌ای ایستگاه‌ها تبدیل به اطلاعات سطحی شد و نقشه TCI برای کل استان در هر ماه بدست آمد.

محاسبه لایه‌های اطلاعاتی پنج مؤلفه:

5-1-محاسبه CID (شاخص راحتی در طول روز) :

برای محاسبه این شاخص از دو مؤلفه میانگین دمای حداکثر و میانگین حداقل رطوبت نسبی استفاده گردیده است و با توجه به شکل (1) مقادیر هر یک از مؤلفه‌ها به تفکیک ماه برای هر ایستگاه به دست آمده و رتبه آن‌ها مشخص گردید (جدول 1).

شکل شماره (1) تعیین مقادیر شاخص‌های حرارتی در مدل میچکوفسکی

جدول شماره (1) رتبه بندی شاخص CID ایستگاه‌های استان ایلام

محاسبه CIA (شاخص راحتی در شبانه روز):

برای محاسبه این شاخص از دو مؤلفه میانگین دمای ماهانه و میانگین رطوبت نسبی استفاده گردید و با استفاده از نمودار (1) مقادیر هر مؤلفه به تفکیک ماه برای هر ایستگاه محاسبه گردید و رتبه آن شخص شد (جدول 2).

جدول شماره (2) رتبه بندی شاخص CIA ایستگاه‌های استان ایلام

محاسبه شاخص بارش (P):

برای محاسبه شاخص بارش از روش میچوکوفسکی برای دامنه مقدار بارش، رتبه بین صفر تا پنج تعیین گردید که نتایج آن برای ایستگاه استان در جدول (3) آورده شده است.

جدول شماره (3) رتبه بندی شاخص بارش ایستگاه‌های استان ایلام

محاسبه شاخص ساعت آفتابی (S):

برای تعیین شاخص ساعت آفتابی هر ماه، برای داده‌های روزانه ساعات آفتابی ایستگاه‌های استان میانگین روزانه ساعات آفتابی هر ایستگاه مشخص گردید و سپس برای تعیین شاخص با استفاده از روش میچکوفسکی، رتبه تابش برای هر ماه در ایستگاه‌ها مشخص گردید (جدول 4).

جدول شماره (4) رتبه بندی شاخص ساعات آفتابی ایستگاه‌های استان ایلام

محاسبه شاخص باد (W):

برای تعیین شاخص باد، ابتدا میانگین سرعت باد در ایستگاه‌ها بر حسب کیلومتر بر ساعت محاسبه گردید. با توجه به روش پیشنهادی میچکوفسکی، ضریب تأثیر باد در فرمول مشخص گردید و سپس رتبه شاخص باد بر مبنای صفر تا پنج برای هر ایستگاه در هر ماه محاسبه گردید (جدول 5).

جدول شماره (5) رتبه بندی شاخص باد ایستگاه‌های استان ایلام

محاسبه شاخص TCI:

پس از محاسبه شاخص‌های پنج‌گانه به صورت جداگانه برای هر ماه و هر ایستگاه، مقادیر بدست آمده در معادله TCI(رابطه شماره 1) قرار داده شد. که مقادیر بدست آمده به صورت جدول (6) آورده می‌شود. پس بر اساس طبقه بندی میچکوفسکی مقادیر بدست آمده به صورت کیفی در آمده و شرایط هر ماه در هر ایستگاه از نظر اقلیمی تعیین گردید (جدول 7).

جدول شماره (6) مقادیر عددی شاخص TCI برای ایستگاه‌های استان ایلام

جدول شماره (7) مقادیر کیفی شاخص TCI برای ایستگاه‌های استان ایلام

تهیه نقشه وضعیت آسایش اقلیمی (TCI) برای ماه‌های سال:

برای تهیه نقشه پهنه بندی TCI در استان با استفاده از مقادیر به دست آمده از جدول 6 و مشخصات ایستگاه‌های استان در نرم افزار Arc Gis اقدام به تهیه نقشه ماهانه گردید.

وضعیت اقلیم گردشگری استان ایلام در ماه فروردین:

با توجه به داده‌های اقلیمی، استان در 3 دسته خوب، خیلی خوب و عالی قرار می‌گیرد. در این طبقه بندی نواحی شمالی استان (شهرستان‌های ایلام و ایوان) دارای شرایط خوب، نواحی مرکزی دارای شرایط خیلی خوب و به طرف جنوب استان شرایط اقلیم گردشگری رتبه عالی را نشان می‌دهد و این نشان دهنده این است که در فروردین ماه نواحی گرم‌تر استان شرایط مساعدتری را دارا هستند (شکل 2).

شکل شماره (2) پهنه بندی شاخص TCI فروردین ماه استان ایلام

وضعیت اقلیم گردشگری استان ایلام در ماه اردیبهشت:

در اردیبهشت ماه با توجه به داده‌های موجود و استفاده از شاخص TCI و پهنه بندی در محیط GIS استان ایلام به 4 طبقه تقسیم می‌شود. در این تقسیم بندی نواحی شمالی استان شامل شهرستان‌های ایلام و ایوان، عالی، و قسمت‌های میانی و جنوب شرق استان، خیلی خوب، غرب استان که شامل شهرستان مهران نیز می‌شود، قابل قبول و از غرب به جنوب استان که قسمت‌هایی از شهرستان مهران و همچنین شهرستان دهلران بوده، از نظر اقلیم گردشگری خوب است (شکل 3).

شکل شماره (3) پهنه بندی شاخص TCI اردیبهشت ماه استان ایلام

وضعیت اقلیم گردشگری استان ایلام در ماه خرداد:

در خرداد ماه شرایط استان از نظر اقلیم گردشگری به 5 طبقه تقسیم می‌شود. در این طبقه‌بندی نواحی شمالی استان دارای موقعیت عالی است و قسمت‌های مرکزی شهرستان‌های مهران و دهلران دارای موقعیت ناچیز حاشیه‌ای است. سایر نقاط استان دارای موقعیت‌های قابل قبول، خوب و خیلی خوب است که در این میان نواحی قابل قبول شامل مساحت بیشتری می‌شود (شکل 4).

شکل شماره (4) پهنه بندی شاخص TCI خرداد ماه استان ایلام

وضعیت اقلیم گردشگری استان ایلام در ماه تیر:

در بررسی استان از نظر اقلیم گردشگری در تیر ماه نواحی جنوبی و قسمت‌هایی از غرب استان به دلیل دارا بودن اقلیم گرم دارای موقعیت ناچیز حاشیه‌ای است و نامناسب به نظر می‌رسد. نواحی شمالی استان دارای موقعیت خیلی خوب است و سایر نقاط استان نیز دارای شرایط قابل قبول و خوب است (شکل 5).

شکل شماره (5) پهنه بندی شاخص TCI تیر ماه استان ایلام

وضعیت اقلیم گردشگری استان ایلام در ماه مرداد:

با توجه به بررسی داده‌ها از نظر شاخص TCI، در مرداد ماه استان از نظر اقلیم گردشگری در شرایط مطلوبی به سر نمی‌برد. استان به 3 طبقه ناچیز حاشیه‌ای، قابل قبول و خوب تقسیم می‌شود که در این میان بیشترین سهم مربوط به شرایط ناچیز حاشیه‌ای است که شامل جنوب و قسمتی از غرب استان است. نواحی مرکزی قابل قبول و نواحی شمالی دارای موقعیت خوب است (شکل 6).

شکل شماره (6) پهنه بندی شاخص TCI مرداد ماه استان ایلام

وضعیت اقلیم گردشگری استان ایلام در ماه شهریور:

در شهریور ماه استان دارای 5 موقعیت مختلف از نظر اقلیم گردشگری است. در این بررسی کمترین مساحت استان که شامل قسمت‌هایی از شهرستان ایلام است دارای شرایط عالی می‌باشد و بیشترین مساحت نیز مربوط به شرایط قابل قبول است. مرکز شهرستان‌های مهران و دهلران دارای موقعیت ناچیز حاشیه‌ای است و سایر مساحت استان دارای موقعیت خوب است (شکل 7).

شکل شماره (7) پهنه بندی شاخص TCI شهریور ماه استان ایلام

وضعیت اقلیم گردشگری استان ایلام در ماه مهر:

با توجه به بررسی صورت گرفته در مهر ماه نواحی شمالی استان شامل قسمت‌هایی از شهرستان‌های ایلام و ایوان دارای شرایط ایده آل برای اقلیم گردشگری است. از مرکز این دو شهرستان به اطراف رفته رفته شرایط به رتبه عالی تغییر می‌یابد. جنوب و غرب استان نیز دارای شرایط خوب است و نواحی مرکزی استان شرایط خیلی خوب را دارا هستند (شکل 8).

شکل شماره (8) پهنه بندی شاخص TCI  مهر ماه استان ایلام

وضعیت اقلیم گردشگری استان ایلام در ماه آبان:

بررسی وضعیت استان با استفاده از شاخص TCI و پهنه بندی آن با روش IDW در آبان ماه استان را به 3 طبقه تقسیم می‌کند. در این طبقه بندی بیشترین مساحت استان دارای شرایط خیلی خوب، کمترین مساحت که مربوط به شهرستان ایوان واقع در شمال استان است دارای شرایط خوب و مساحتی شامل شهرستان‌های مهران و دهلران و نواحی بین این دو شهرستان دارای شرایط عالی است (شکل 9).

شکل شماره (9) پهنه بندی شاخص TCI آبان ماه استان ایلام

وضعیت اقلیم گردشگری استان ایلام در ماه آذر:

در آذر ماه تنها یک منطقه از استان دارای شرایط ناچیز حاشیه‌ای از نظر اقلیم گردشگری است که در شمال استان واقع است. سایر مساحت استان به نواحی با شرایط عالی، خیلی خوب، خوب و قابل قبول تقسیم شده است که از این میان بیشترین مساحت به شرایط خوب مربوط می‌شود (شکل 10).

شکل شماره (10) پهنه بندی شاخص TCI آذر ماه استان ایلام

وضعیت اقلیم گردشگری استان ایلام در ماه دی:

در بررسی شرایط استان در دی ماه از نظر آسایش اقلیم گردشگری، استان به 3 منطقه خوب، قابل قبول و ناچیز حاشیه‌ای تقسیم می‌گردد که مرکز شهرستان‌های دهلران و مهران دارای شرایط خوب، نواحی شمالی شامل شهرستان‌های ایلام و ایوان دارای شرایط ناچیز حاشیه‌ای و مابقی مساحت استان دارای شرایط قابل قبول است (شکل 11).

شکل شماره (11) پهنه بندی شاخص TCI دی ماه استان ایلام

وضعیت اقلیم گردشگری استان ایلام در ماه بهمن:

بررسی داده‌های بهمن ماه نشان می‌دهد که قسمت شمالی استان (شهرستان ایوان) از نظر آسایش اقلیم گردشگری نامناسب است. نواحی جنوبی دارای شرایط خوب و مرکز شهرستان دهلران دارای شرایط خیلی خوب است. نواحی مرکزی استان، قابل قبول و شهرستان ایلام و اطراف دارای شرایط ناچیز حاشیه‌ای است (شکل 12).

شکل شماره (12) پهنه بندی شاخص TCI بهمن ماه استان ایلام

وضعیت اقلیم گردشگری استان ایلام در ماه اسفند:

در اسفند ماه نواحی در استان که دارای اقلیم گرم‌تری هستند دارای شرایط عالی هستند و هرچه به نواحی سردتر نزدیک می‌شویم از میزان آسایش گردشگری کاسته می‌شود به طوری که در نواحی شمالی استان شرایط قابل قبول حاکم است و ما بقی استان نیز دارای شرایط خوب و خیلی خوب است (شکل 13).

شکل شماره (13) پهنه بندی شاخص TCI اسفند ماه استان ایلام