Nivar

Nivar

A Study on the Heat index (HI) and Effective Temperature (ET) Using the GFS Model in the Gilan Province in a Warning Heat Event

Document Type : Original Article

Authors
Saman Mortezapoor 1
Rasoul Mirzaei Shiri 2
Manzar Siahtiri 3
1 M. Sc. Graduate of Meteorology, Space Physics Department, Institute of Geophysics, University of Tehran, Ira
2 Ph.D. Graduate of Meteorology, Space Physics Department, Institute of Geophysics, University of Tehran, Iran.
3 Education Secretary, Tehran, Iran.
10.30467/nivar.2025.479231.1308
Abstract
The issues related to bioclimatic comfort and their impact on human health are significant factors that underscore the importance of assessing and monitoring the thermal environment in human biometeorology. The human perception of the surrounding environment cannot be captured by examining only one meteorological parameter such as temperature, relative humidity or wind speed. Instead, it is the interplay of these factors that influences human comfort.
The humid climate of the Gilan province means that even relatively low temperatures, which may create comfortable thermal conditions in drier areas, can lead to cautionary situations in this region. This study presents a case analysis of the heat index (HI) and effective temperature index (ET) in Gilan province, utilizing output from the GFS model with a horizontal grid resolution of 0.25 degrees and a three-hour time step for index calculations.
Analysis of the synoptic maps indicates a stable atmospheric column over Gilan province. The results show that for the specified day, the HI index indicated a second degree warning for certain areas within the province, while the ET index was assessed as a third degree warning for some regions. These findings are consistent with the observed temperature and humidity levels, and the thermal index maps effectively highlight the associated alerts.
Notably, the relative humidity in Gilan province is higher than in many other regions of the country. Consequently , despite the lower temperatures, the perceived temperatures in this region is significantly elevated, resulting in thermal index warning comparable to those in many hotter regions of the country.
Keywords
bioclimatic comfort
humidity
heat index
effective temperature index
real feel temperature
Gilan province
Subjects
  1. برجی خانی، ر، 1393، بررسی تاثیر عناصر اقلیمی در تامین آسایش حرارتی منطقه 9 تهران. پایان نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز.
  2. درگاهیان، ف، و رضایی، غ، 1395، بررسی شرایط سینوپتیکی و بیوکلیماتولوژی شاخص گرما در ایستگاه‌های ساحلی و دریایی جنوب و اثرات آن بر روی سلامت انسان، فصلنامه جغرافیا (برنامه ریزی منطقه ای)، 6(22)، 147-160.
  3. دل­آور، م، و مرادی­فر، ا، 1392، ارزیابی اقلیم آسایش گردشگری در استان گیلان با استفاده از شاخص دما - رطوبت تام (THI)، اولین همایش ملی گردشگری، جغرافیا و محیط زیست پایدار
  4. دوست محمدی، س، دوست محمدی، س، 1394، نوسانات اقلیمی و تأثیر آن بر تغییرات محیطی و اقلیم شهرها، دومین کنفرانس ملی توسعه پایدار در علوم جغرافیا و برنامه­ریزی، معماری و شهرسازی.
  5. حلبیان, ا. ح. (1387). تحلیل آسایش اقلیمی اصفهان. اندیشه جغرافیا، سال دوم، شماره سوم، بهار1387. 50-69.
  6. جعفری، م، سلمانی مقدم، م، 1397، ارزیابی اقلیم آسایش گردشگری استان اردبیل با استفاده از شاخص TCI و تکنیکGIS، فصلنامه پژوهشی اطلاعات جغرافیایی، دوره 27، شماره 105، بهار 1397، صفحه 159-170.
  7. عسگری، االف و مومنی،ش،1388، روش نمایه گرما (HI) درایستگاه‌های همدیدی سواحل جنوبی کشوردرطی دوره سی ساله .جغرافیا،نشریه علمی-پژوهشی انجمن جغرافیای ایران،دوره جدید، سال هفتم، شماره 20و21.
  8. قویدل رحیمی، ی، احمدی،م، 1392، برآورد تحلیلی زمان آسایش اقلیمی شهر تبریز، جغرافیا و توسعه، شماره 33.
  9. هدایتی فرد، ف، ضرغامیان،م، 1395، ارزیابی شاخص‌های زیست اقلیمی موثر بر آسایش انسان (مطالعه موردی: منطقه آزاد اروند). فصلنامه علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره 18، (ویژه نامه شماره 3 ، شماره پیاپی 4، صفحه 41-21.
  10. مساح بوانی، ع، صالحی، ش، 1398، کتاب مرجع تغییراقلیم و سلامت، دپارتمان تغییر اقلیم و سلامت، پژوهشکده محیط زیست.
  11. BUETTNER, K.J.K. (1962): Human aspects of bioclimatological classification. In: Biometeorology. S.W.Tromp (ed.), Pergamon Press, Oxford, 128–140.
  12. Deb,Ch. Ramachandraiah, A . Evaluation of thermal comfort in a rail terminal location in India, Building and Environment, volume 45,pp 2571-2580.
  13. Frich, P., L.V. Alexander, P. Della-Marta, B. Gleason, M Haylock, A.M. G. Klein Tank, T. Peterson, 2002, Global changes in climatic extremes during the second half of the 20th century. Climate Res., 19., 193-212.
  14. Ghani, S., Bialy, E.M. Bakochristou, F. Gamaledin, S.M.A. Rashwan. M.M. Hughes, B.2017.Thermal comfort investigation of an outdoor air-conditioned area in a hot and arid environment. Science and Technology for the Built Environment Journal. 23,1113–1131.
  15. Givoni, B. 1976. "Man, Climate and Architecture" Elsevier press,New York, USA.
  16. Gregorczuk, M. & Cena, K. (1967). Distribiution of Effective Temperature over the surface of the Eart. international jornal of biometeorology, vol 11, pages 145-149.
  17. Jendritzky, G. (1991). Select questions of topical interest in human bioclimatology. Int. J. Biometeo., 35, 139-150.
  18. Kieu, Le & Schäfer, Stefan. (2022). Cooling Effects of Blue and Green Infrastructure on Urban Microclimate: A Case Study at Thu Duc District, Ho Chi Minh City.
  19. Kondratiev, P. A. (1950). New tables of effective temperature and maps of distribution of effective temperature for USSR. Nauč.Arch.NIK, Moskva (in Russian).
  20. Mathai, a., Rabadi, N. and Grosland, N., 2004, Digital human modeling and virtual reality for Technical report no. VSR-04-02,University of Iota. USA.
  21. Mertens, E. (1999). Bioclimate and city planning - open space planning. Atmospheric Environment, 33, 4115-4123.
  22. Miller, V.S.; Bates, G.P. The thermal work limit is a simple reliable heat index for the protection of workers in thermally stressful environments. Ann. Occup. Hyg. 2007, 51, 553–561.
  23. Milevski, V. J. (1960). Effective temperatures in European area of USSR. Vopr. Prikl.Klim., Gidrometeoizdat, Leningrad,pp. 110–119 (in Russian).
  24. National Oceanic and Atmospheric Administration. [On Line]. Available From: https://www.noaa.gov
  25. Olu Ola, O., Bogda, M. and Prucnal, O., 2003, Choice of thermal index for architectural design with climate in Nigeria; Habitat international,44, 23-44.
  26. A.G, Adeofun. C. O, Oguntoke O, and Matzarakis. A, 2013, Relevance of thermal environment to human health: a case study of Ondo State, Nigeria,Theoretical and Applied Climatology Vol. 113, Issue 1-2, pp 205-212.
  27. Rothfusz, L.P.; NWS Southern Region Headquarters. The Heat Index Equation (or, More than You Ever Wanted to Know about Heat Index); National Oceanic and Atmospheric Administration, National Weather Service, Office of Meteorology: Fort Worth, TX, USA, 1990; Volume 9023, p. 640.
  28. Seifert, G. (1958). Das Klima der DDR — dargestelt durch Effektivtemperaturen. Z.Meteor., 12: 328–338.
  29. Steadman, R.G., 1979: The assessment of sultriness. Part I: A temperature-humidity index based on human physiology and clothing science.  Appl. Meteor., 18, 861-873.
  30. Teodoreanu, E. (2016). “Thermal Comfort Index.” Present Environment and Sustainable Development 10 (2016): 105 - 118.
  31. Teodoreanu, E. & Bunescu, I. (2007). Thermal confort, Present environment and sustainable development, Nr. 1, Iaşi, 134-142
  32. Toy S., Yilmaz S., Yilmaz h .2007.‌Determination of bioclimatic‌comfort in three different land uses‌in the city of Erzurum, Turkey;‌Building and Environment,Vol 20, Num. 3, pp. 289-297.

 

Nivar
Volume 48, 126-127 - Serial Number 126
October 2024
Pages 192-209

  • Receive Date 19 September 2024
  • Revise Date 05 February 2025
  • Accept Date 16 February 2025
  • Publish Date 22 September 2024