Geography and Human Relationships

Geography and Human Relationships

Evaluation the temporal changes of the stress index and analyze its consequences on human comfort in Gonbad-Kavous city

Document Type : Original Article

Authors
University of Tehran
10.22034/gahr.2026.578547.2691
Abstract
Human thermal comfort is affected by climatic conditions, and its changes can have significant consequences on the health and well-being of society. The aim of this study is to evaluate the temporal changes of the stress index and analyze its consequences on human comfort in Gonbad-Kavous city over a period of 33 years. This study is of a descriptive-analytical type and the required data, including daily climatic variables temperature, relative humidity, and wind speed, were obtained from the synoptic station of this city. After, the stress index was calculated and were classified into its classes. The statistical methods of long-term averaging, decadal review, cumulative assessment, monthly assessment and trend analysis were used to analyze the data. The findings showed that the climatic conditions of the city have low stability during the study period. Although, cool conditions dominate with an average of 129 days, the number of days with real comfort is only 15 days per year. Decadal analysis illustrated that the third decade was the lowest number of comfortable days with 13 days. The cumulative distribution showed 59% of the days are involved in cool conditions, 27% are exposed to heat stress, 1% are related to days with complete lack of thermal comfort, and 13% of the days enjoy optimal comfort. Monthly analysis showed the most agreeable months were Ordibehesht and Mehr (61% totally share). The long-term trend also indicated a weak decreasing trend about 4 days since the beginning of the period in the number of comfortable days, but the explanatory power of this trend is low. Overall, it can be concluded that Gonbad-Kavous faces a serious lack of pleasant days and high variability. This climate pattern can lead to increased thermal stress on residents, psychological stress due to climate fluctuations and create obstacles in planning outdoor activities.
Keywords
Subjects

1.     ثناگر‌دربانی، الهام، رفیعیان، مجتبی، حنایی، تکتم و منصفی‌پراپری، دانیال. (1397). ارزیابی اثرات تغییرات اقلیمی بر تغییرات آسایش حرارتی بیرونی با استفاده از شاخص دمای معادل فیزیولوژیکی (PET) در شهر مشهد. فصلنامه تحقیقات جغرافیایی، 33 (3)، 38-57.  https://georesearch.ir/article-1-399-fa.pdf
2.      حسینی، سید محمد و کربلایی‌درئی، علیرضا. (1404). مقایسه تطبیقی نمایه‌های اقلیم گردشگری با اقلیم تعطیلات در استان همدان. جغرافیا و روابط انسانی. 8(4). 292-309. 10.22034/gahr.2026.568919.2654
3.     حشمت‌پور، علی، اعتصامی، مارال، ملکی، سوده، آذرنیا، محسن، صفی‌خانی، سعید، عباسیان، ارسطو. (1392). ارزیابی پتانسیل بیوکلیماتیک انسانی شهرستان گنبدکاووس با استفاده از شاخص های بیکر،دمای موثر، فشار عصبی و اولگی. مجموعه مقالات همایش ملی مدیریت منابع طبیعی.  https://www.sid.ir/FileServer/SF/7971392h01286
4.     رمضانی، بهمن، فرج‌زاده، حسن و مرادیان، روشنک. (1391). بررسی اقلیم گردشگری شهر رودسر با استفاده از شاخص فشار عصبی. جغرافیایی فضای گردشگری، 1(2)، 37-49.  https://sid.ir/paper/214308/fa
5.     رهنما، محمدرحیم، اجزاشکوهی، محمد، عطا، بهنام. (1396)، آشکارسازی تغییرات کاربری/پوشش اراضی شهر گنبدکاووس با استفاده از سنجش از دور.فصلنامه اطلاعات پژوهشی (سپهر)، 26 (103). https://civilica.com/doc/722877
6.     سجودی، سکینه، آقازاده، فیروز، نقی‌زاده، فهیمه و اخوان، لیلا. (1397). ارزیابی و تحلیل شاخص اقلیم آسایش گردشگری با استفاده از TCI و PET مطالعه موردی (استان آذربایجان شرقی). جغرافیایی فضای گردشگری، 7(27)، 51-67. https://sid.ir/paper/214197/fa
7.     صفایی‌پور، مسعود، شبانکاری، مهران و تقوی، سید‌طیبه. (1392). شاخص‌های زیست اقلیمی موثر بر ارزیابی آسایش انسان (مطالعه موردی: شهر شیراز)، نشریه جغرافیا و برنامه‌ریزی محیطی، 24(2)، 193-210.
8.     فتحی‌فرد, میترا السادات, جاوید, فاطمه و راهدان, عباس. (1402). آثار تغییرات آب و هوا بر رفتار انسانی و فشار عصبی. اکولوژی انسانی, 2(3), 207-223.
9.     فلاح‌قالهری، غلام‌عباس، شاکری، فهیمه، عباسی‌نیا، مرضیه، قنادزاده، محمدجواد، تاجیک، رضا و اصغری، مهدی. (1398). استفاده از شاخص‌های زیست اقلیمی بیکر و فشار عصبی در ارزیابی آسایش حرارتی در فضای رو باز بر اساس داده‌های هواشناسی مطالعه موردی: سه اقلیم مختلف ایران.. سلامت کار ایران، 16(1)، 33-46. http://ioh.iums.ac.ir/article-1-3667-fa.html
10. قبادیان، وحید، مهدوی، محمدفیض. (1384). طراحی اقلیمی:اصول نظری و اجرایی کاربرد انرژی در ساختمان.انتشارات دانشگاه تهران.
11. قنبری، عبدالرسول، عفیفی، محمدابراهیم و صادقی، غلامرضا. (1389). نگرش بر ارزیابی آسایش انسانی در شهر لار با توجه به شاخص‌های زیست اقلیمی.فصلنامه جغرافیای طبیعی، 3(10)، 93-109. https://ensani.ir/fa/article/261691/
12. کرمی‌راد، سینا، علی‌آبادی، محمد و حبیبی، امین. (1397). سنجش تأثیر هندسه شهری بر شرایط آسایش حرارتی بیرونی در مقیاس خرد اقلیم؛ (مورد پژوهی: فضای باز مجتمع مسکونی گلدشت شیراز). برنامه ریزی منطقه‌ای، 8(29)، 161-172. https://sid.ir/paper/230673/fa
13. لایقی، ب. (1382). بررسی نحوه تاثیر تغییرات اقلیمی بر صنعت گردشگری در استان گیلان، هواشناسی رشت.
14. مرتضایی، فریده و برنا، رضا. (1394). ارزیابی شرایط مطلوب آسایش بیوکلیماتیک انسانی در استان خوزستان با استفاده از شاخص فشار عصبی (CI)، سومین کنفرانس ملی توسعه پایدار در علوم جغرافیا و برنامه‌ریزی، معماری و شهرسازی، تهران. https://civilica.com/doc/458833
15. مدیری، مهدی و خزائی، مهدی. (1399). ارزیابی شاخص‌های زیست اقلیمی آسایش انسان به روش بیکر و شاخص فشار عصبی (مطالعه موردی: شهر همدان)، سی و نهمین کنگره ملی و چهارمین کنگره بین المللی علوم زمین. https://civilica.com/doc/1202406
16. مولی‌نژاد, محمود. (1394). مطالعۀ رابطۀ اقلیم و آسایش انسان در محیط شهری با استفاده از شاخص فشار عصبی (مطالعۀ موردی: تهران). محیط شناسی, 41(1), 275-282.
17. محمدی، حسین. (1386). آب و هواشناسی کاربردی. دانشگاه تهران، انتشارات دانشگاه تهران، چاپ دوم.
18. محمدی، حسین. (1393). آب و هواشناسی کاربردی، دانشگاه تهران، موسسه انتشارات دانشگاه تهران، چاپ چهارم.
19. محمدی, حسین و سعیدی, علی. (1387). شاخص‌های زیست اقلیمی مؤثر بر ارزیابی آسایش انسان(مطالعة موردی : شهر قم). محیط شناسی, 34(47).  https://dor.isc.ac/dor/20.1001.1.10258620.1387.34.47.10.7
20. ندیم، زهرا، گندمکار، امیر و عباسی، علیرضا. (1395). مقایسه شاخص های کمی آب و هواشناسی توریسم برای سنجش آسایش حرارتی محیط. فصلنامه جغرافیا فضای گردشگری، 18(5)، 43-58.  https://sanad.iau.ir/Journal/gjts/Article/999589
 
21.   Aduna-Sánchez, À., Correcher, A., Alfonso-Solar, D., & Vargas-Salgado, C. (2023). Measuring Heat Stress for Human Health in Cities: A Low-Cost Prototype Tested in a District of Valencia, Spain. Sensors, 23(22), 9285. https://doi.org/10.3390/s23229285
22.   Bao, H., Sun, Y., Gu, L., Yang, X., Nurmamat, K., & Yao, H. (2025). Comparative Performance of a Field-Based Assessment of Human Thermal Comfort Indices in Urban Green Space. Sustainability, 17(10), 4671. https://doi.org/10.3390/su17104671
23.   Epstein, Y., & Moran, D. S. (2006). Thermal comfort and the heat stress indices. Industrial health, 44(3), 388–398. https://doi.org/10.2486/indhealth.44.388
24.   Herrington, Lee P.; Vittum, J. S. (1977). Human thermal comfort in urban outdoor spaces. In: Heisler, Gordon M.; Herrington, Lee P., eds. Proceedings of the conference on metropolitan physical environment; Gen. Tech. Rep. NE-25. Upper Darby, PA: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Northeastern Forest Experiment Station. 130-138. https://research.fs.usda.gov/treesearch/11539
25.   Hoof, van, J., Mazej, M., & Hensen, J. L. M. (2010). Thermal comfort: research and practice. Frontiers in Bioscience, 15(2), 765-788. https://doi.org/10.2741/3645
26.   Najafi, N. , Movahed, K. , Barzegar, Z. and Samani, S. (2018). The Effect of Thermal Comfort on Stress in Female High School Students. International Journal of School Health, 5(3), 1-6. https://doi.org/10.5812/intjsh.67539
27.   Pantavou, K., Fillon, A., Li, L. Mandiadise, Z., Nikolopoulos, G. (2025). Thermal indices for assessing the impact of outdoor thermal environments on human health: a systematic review of epidemiological studies. Int J Biometeorol 69, 1843–1866. https://doi.org/10.1007/s00484-025-02948-x
28.   Sargazi, M.A., Heidari, A., Davtalab, J. Piri, J. (2026).  Comparative reliability assessment of PET and UTCI thermal comfort indices using Monte Carlo simulation in urban microclimates. Sci Rep 16, 3431. https://doi.org/10.1038/s41598-025-33440-6
29.   Silva, T., Lopes, A., Vasconcelos, J., Chokhachian, A., Wagenfeld, M. Santucci., D.  (2024). Thermal stress and comfort assessment in urban areas using Copernicus Climate Change Service Era 5 reanalysis and collected microclimatic data. Int J Biometeorol 68, 949–963. https://doi.org/10.1007/s00484-024-02639-z
30.   Sulzer, M., Christen, A. (2024). Climate projections of human thermal comfort for indoor workplaces. Climatic Change 177, 28. https://doi.org/10.1007/s10584-024-03685-7
31.   Ullah, S., Aldossary, A., Ullah, W .A-Ghamdi, S. (2024). Augmented human thermal discomfort in urban centers of the Arabian Peninsula. Sci Rep 14, 3974. https://doi.org/10.1038/s41598-024-54766-7
32.   Vecellio, D.J., Wolf, S.T., Cottle, R.M. Kenney, W.L . (2022). Utility of the Heat Index in defining the upper limits of thermal balance during light physical activity (PSU HEAT Project). Int J Biometeorol 66, 1759–1769. https://doi.org/10.1007/s00484-022-02316-z
Volume 9, Issue 1 - Serial Number 33
Winter 2026
Pages 668-689

  • Receive Date 06 March 2026
  • Revise Date 06 April 2026
  • Accept Date 27 April 2026