عناصر اقلیمی و ویژگی های معماری اقلیمی در ایران

طراحی اقلیمی در پی ایجاد هارمونی و هماهنگی با طبیعت پیرامون است. بنابراین مرحله اول شناخت اقلیم و مرحله دوم چگونگی بهره برداری از آن است .

اقلیم به شرایط آب و هوایی یک منطقه ی جغرافیایی نظیر دما، رطوبت، فشار اتمسفر، باد، بارش و سایر مشخصه های هواشناسی در مدت زمانی نسبتاً طولانی نسبت داده میشود. در هواشناسی معمولاً شرایط حال حاضر آب و هوا مورد بررسی قرار می گیرد ، در حالی که در اقلیم شناسی مشخصه های دراز مدت آب و هوا مورد توجه است و بازه زمانی این تعریف برای یک دوره متوسط ۳۰ - ۲۵ ساله است.

در بخش اول این پاورپوینت ، پنج عنصر اقلیمی زیر معرفی میگردد :

• 1- تابش Radiation

آفتاب پرتویی الکترومغناطیسی است که از خورشید ساطع می شود. طیف نور خورشید به طور گسترده به سه قسمت ، فرابنفش ، قابل رویت و فروقرمز تقسیم می شود. با اینکه حداکثر شدت تابش آفتاب در قسمت پرتو قابل رویت آن است ، ولی بیش از نیمی از انرژی حرارتی خورشید مربوط به پرتو فرو قرمز می شود.

زمانی که پرتو خورشید وارد اتمسفر می شود ، شدت آن کاهش می یابد و طیف های آن به نسبت طول موج آنها در اتمسفر ، جذب ، منعکس یا پراکنده می شوند.

• 2- دما Temperature

مقدار انرژی خورشیدی تابیده شده به هر نقطه از سطح زمین در طول سال، به شدت و دوام تابش آفتاب در آن منطقه بستگی دارد و میزان گرما و سرمای سطح زمین عامل اصلی تعیین کننده درجه حرارت هوای بالای آن است.

تمام طیف های نورخورشید از هوا عبور می کنند و با دریافت پرتو خورشید، دمای هوا به طور مستقیم افزایش نمی یابد.

لایه های هوا ، گرمای خود را از طریق تماس با سطح زمین که در اثر دریافت پرتوهای خورشید گرم شده است به دست می آورند و لایه های گرم شده هوا، گرمای خود را از طریق همرفت به لایه های دیگر منتقل می کنند.

در شب ها و در فصل زمستان که سطح زمین سردتر از هوای بالای آن است، عکس این عمل صورت می گیرد و هوا در اثر تماس با سطح زمین حرارت خود را از دست می دهد و سرد می شود. بنابراین میزان تغییرات روزانه و سالانه درجه حرارت هوا به تغییرات درجه حرارت سطح مورد تماس آن بستگی دارد.

• 3- رطوبت Humidity

منظور از رطوبت هوا مقدار آبی است که بصورت بخار در هوا وجود دارد. بخار آب از طریق تبخیر آب سطح اقیانوس ها و دریاها همچنین سطوح مرطوبی چون گیاهان وارد هوا می شود

رطوبت بوسیله جریان هوا و باد به بقیه قسمت های سطح زمین منتقل می شود.

هر چه هوا گرم تر باشد ، بخار آب بیشتری را در خود نگه می دارد. بطور مثال، ظرفیت پذیرش بخار آب در هوایی با دمای ۱۸ درجه سانتی گراد ، سه برابر آن در هوایی با دمای ۲ درجه سانتی گراد است.

به دلیل اختلاف دمای هوا در مناطق مختلف ، میزان رطوبت هوا نیز در نقاط مختلف سطح زمین به یک اندازه نیست . حداکثر میزان رطوبت هوا در نواحی خط استواست که با حرکت به طرف قطبین کاهش می یابد .

• 4- باد Wind

باد و جریان هوا در اثر اختلاف دما در نقاط مختلف سطح زمین ایجاد می شود.

بر روی هر یک از نیم کره های زمین ، کمربندها و نقاطی با فشارهای جوی متفاوت وجود دارد. بعضی از این کمربندها دائمی هستند و بعضی دیگر فقط در مدتی از سال ایجاد می شوند. در مناطق نیمه استوایی هر نیم کره ( یعنی بین عرض های جغرافیایی ۲۰ تا ۴۰ درجه) کمربندی با فشار زیاد وجود دارد. این دو کمربند در تابستان ها به سمت قطبین و در زمستان ها به سمت خط استوا حرکت می کنند. توده های عظیم هوا همیشه از مناطق پر فشار به سمت مناطق کم فشار حرکت می کنند.

مناطق قطبی از مناطق ثابت و پرفشار است ، ولی فشار این مناطق از فشار مناطق نیمه استوایی کمتر است. کمربند خط استوا از جمله مناطق ثابت کم فشار است.

علت اصلی وجود نقاط و کمربندهای فشار هوا ، تقسیم نامتعادل پرتوهای خورشید بر روی زمین است که باعث ایجاد اختلاف دما در نقاط مختلف سطح زمین می شود.

توده های هوا که در اثر گرم شدن بالا می روند تا کمربند کم فشار مناطق استوایی را تشکیل دهند در نقاط بالای جو تقسیم می شوند و به سمت قطبین حرکت می کنند.  این توده ها در زمستان در عرض های جغرافیایی ۲۰ تا ۴۰ درجه و در تابستان در عرض های جغرافیایی ۳۰ تا ۴۰ درجه سرد می شوند ، دوباره به سمت زمین پایین می آیند. این فرایند باعث ایجاد کمربندهای پرفشار مناطق نیمه استوایی می شود. در مناطق قطبی نیز به دلیل سرمای شدید هوای سطح یخ ها ، هوای پرفشار ایجاد می شود .

• 5- بارندگی Rain

اگر مقدار مشخصی از هوا با درصد مشخصی از رطوبت به تدریج سرد شود، رطوبت نسبی آن افزایش می یابد و در درجه حرارتی که به آن نقطه شبنم می گویند، رطوبت نسبی هوا به ۱۰۰ درصد می رسد.

اگر این هوا باز هم سردتر شود و دمای آن به پایین نقطه شبنم برسد ، نمی تواند تمام رطوبت موجود را در خود نگه دارد از این رو مقدار بخار آب اضافی ، به صورت قطرات آب بر روی سطوحی که دمای آنها از نقطه شبنم کمتر است تشکیل می شود .

وقتی توده های هوای اطراف زمین که حرارت سطح زمین را گرفته و گرم شده اند بوسیله باد یا فشار به سمت بالا رانده می شوند ، حجم آنها در اثر صعود و افزایش ارتفاع و کاهش فشار هوا بیشتر می شود و در نتیجه حرارت خود را از دست می دهند و سرد می شوند.

سرد شدن این هوا باعث می شود رطوبت نسبی آن افزایش یابد ، تا جایی که توده های ابر به نقطه شبنم رسیده ، رطوبت نسبی آنها ۱۰۰ درصد شود . بدیهی است این عمل همیشه و بویژه در مناطقی که رطوبت هوا کم است اتفاق نمی افتد .

با سرد شدن هوا بخار آب اضافی موجود در آن به شکل شبنم بر روی سطوح سردتر تشکیل می شود .

پس از بزرگ تر و سنگین تر شدن این قطرات بصورت باران ، برف یا تگرگ به زمین می بارد .

در بخش دوم این پاورپوینت ویژگی های اقلیمی ، چهار اقلیم ایران معرفی می گردد :

• 1- اقلیم معتدل و مرطوب ( سواحل دریای خزر )
• 2- اقلیم گرم و خشک (فلات مرکزی)
• 3- اقلیم سرد (کوهستان های غربی)
• 4- اقلیم گرم و مرطوب ( سواحل جنوبی)

بخش سوم : ویژگی های معماری بومی در چهار اقلیم ایران

در جهت استفاده هر چه بهتر از تجربیات قدما لازم است نیم نگاهی به آنچه را که آنان در طی هزاران سال ساخت و ساز در جهت هماهنگی با اقلیم های مختلف آزموده اند بیندازیم. به همین منظور در بخش اخر این پاورپوینت  ویژگی های معماری بومی چهار اقلیم عمده در ایران به طور خلاصه بیان می شود .