سید حسین میرموسوی

مخاطره خشکسالی ازجمله ویژگی های طبیعی کره زمین محسوب می شود که امکان رخداد آن در تمام مناطق آب و هوایی وجود دارد؛ به طوری که در پاره ای موارد خسارات جبران ناپذیری را ایجاد می کند. با توجه به اهمیت خشکسالی، این پژوهش با هدف تحلیل سری زمانی خشکسالی کشاورزی شهرستان داراب طی یک دوره 20 ساله (1399 – 1379) با استفاده از سنجش ازدور و تصاویر ماهواره ای در محیط سامانه گوگل ارث انجین انجام شد. تصاویر ماهواره ای شامل 460 تصویر از محصولات دمای سطح زمین (LST) و پوشش گیاهی (NDVI) سنجنده مودیس ماهواره تررا می باشند که از آن ها جهت محاسبه شاخص وضعیت دمایی (TCI) و شاخص وضعیت پوشش گیاهی (VCI) استفاده شد. همچنین با استفاده از داده های بارش ثبت شده ایستگاه سینوپتیک داراب، شاخص SPI به وسیله نرم افزار MATLAB در بازه های زمانی مختلف محاسبه شد. نتایج به دست آمده حاکی از این است که مطابق با طبقه خشکی بسیار شدید و بر اساس شاخص TCI سال 1379 با مساحت 46/225 کیلومترمربع وسعت و همچنین نیز بر اساس شاخص VCI سال 1392 با مساحت 80/280 کیلومترمربع وسعت، بیشترین مساحت خشکی را در شهرستان داراب داشته اند. درنتیجه مقایسه بین مقدار عددی شاخص SPI برای هر یک از سال های دوره موردبررسی با میزان مساحت های فاقد خشکسالی حاصل از دو شاخص TCI و VCI به دست آمده از تصاویر ماهواره ای، بیشترین مقدار ضریب همبستگی به میزان 76/0 بین SPI دوازده ماهه و شاخص VCI مشاهده شد که این مطلب نمایانگر شاخص ماهواره ای VCI به عنوان شاخص بهینه نشان دهنده وضعیت خشکسالی در شهرستان داراب است.

پدیده تگرگ یکی از مهم ترین مخاطرات جوی است که هر ساله با صدمات به محصولات کشاورزی باعث ناپایداری فعالیت های کشت و کار می شود. در تحقیق حاضر جهت بررسی تعداد روزهای همراه با تگرگ خسارت زا از آمار تگرگ ایستگاههای هواشناسی و داده های خسارت تگرگ بر محصولات زراعی و باغی صندوق بیمه محصولات کشاورزی استان استفاده گردید و جهت شناسایی مناطق آسیب پذیر از تحلیل آمار فضایی لکه داغ از آماره گتیس- ارد جی ای بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که بیشترین فراوانی بارش تگرگ خسارت زا در ماه اردیبهشت و کمترین فراوانی بارش در مرداد ماه اتفاق افتاده است. همچنین حدود 71 درصد از بارش های تگرگ خسارت زا در منطقه مورد مطالعه در فصول گرم سال که منطبق با فصل رشد گیاهی در این منطقه می باشد، رخ داده است. در بررسی لکه های داغ براساس شاخص *Gi مشخص گردید که در بخش زراعت آسیب پذیرترین منطقه در سطح منطقه مورد مطالعه بخش هایی از جنوب استان و در بخش باغی آسیب پذیرترین منطقه در شمال غرب استان متمرکز شده است. همچنین بررسی مجموع خسارات بخش زراعت و باغی استان نشان داد که مناطق آسیب پذیر در بخش هایی از جنوب استان متمرکز شده است.

تغییرات اقلیمی از ابعاد محیط زیستی و اجتماعی-اقتصادی اثرات گسترده ای بر تولید و جوامع انسانی داشته است. در دو دهه اخیر بر اثر وقوع پدیده های اقلیمی سرمازدگی و یخبندان، آسیب ها و خسارت های شدیدی به تولید مرکبات در شمال کشور وارد شده است؛ با وجود این، اثرات این پدیده های اقلیمی بر آسیب پذیری و تاب آ وری تولید و باغداران مرکبات هنوز به طور جامع بررسی نشده است. هدف این مطالعه، شناخت آسیب پذیری و مکانیسم های تاب آوری تولید مرکبات و باغداران در برابر پدیده های اقلیمی سرمازدگی و یخبندان از دیدگاه کارشناسان و مروجان کشاورزی است. پژوهش حاضر از روش شناسی کیفی آمیخته از دو روش مطالعه موردی و تئوری داده بنیاد استفاده کرد. داده ها از طریق بررسی اسناد، گروه های متمرکز و مصاحبه های نیمه ساختارمند با کارشناسان جهاد کشاورزی استان مازندران در سطوح استان، شهرستان و دهستان با استفاده از نمونه گیری هدفمند مبتنی بر روش نمونه گیری گلوله برفی گردآوری شدند. یافته ها نشان داد که در طی دو دهه اخیر، دماهای حدی پایین به دفعات بیشتر در منطقه اتفاق افتاده است که موجب شده است باغات مرکبات که عمدتاً حساس به دماهای پایین هستند، بیشتر از گذشته در معرض خطر سرمازدگی قرار گیرند. این مسئله آسیب پذیری باغداران را نیز افزایش داده است. به رغم وجود راهکارهای پیشنهادی از سوی کارشناسان، اقدامات انجام شده توسط باغداران برای کاهش آسیب پذیری و افزایش تاب آوری خیلی محدود بوده و به موقع نیز اجرا نشده اند. حمایت های مالی، اعتباری، نهاده ای و دانشی نیز کافی نبوده و به موقع انجام نشده اند.  

دمای رویه زمین ازجمله بخش های مهم سیستم آب و هوایی محسوب می شود که تغییر در کاربری اراضی و پوشش زمین موجب تغییر و تشدید آن می شود. این مطالعه با هدف بررسی تأثیر تغییرات پوشش زمین بر تغییرات مکانی – زمانی دمای رویه زمین طی یک دوره 30 ساله با استفاده از سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای لندست در دشت داراب انجام شد. پس از انجام پیش پردازش-های مورد نیاز بر بروی تصاویر، نقشه های کلاس بندی انواع پوشش زمین محدوده مورد مطالعه تهیه شد و به بررسی تغییرات روی داده هر کلاس اقدام شد. مطابق با بررسی های صورت گرفته کلاس مراتع با 14/72 درصد بیشترین میزان تغییرات و تبدیلات را داشته است. در مرحله بعد نقشه های دمای رویه زمین با استفاده از شاخص بهنجار شده در 5 کلاس مختلف استخراج شد. از میان طبقات دمایی، طبقه دمایی معتدل در طی دوره مورد مطالعه بیشترین مساحت را داشته که تقریباً در اکثر نواحی توزیع شده است. یافته های تحقیق حاکی از این است که مناطق متشکل از پوشش گیاهی با میانگین دمای 82/29 درجه سلسیوس دمای پائین تری نسبت به سایر نواحی بدون پوشش گیاهی داشته اند. به لحاظ کاربری های موجود در محدوده مورد مطالعه بیشترین مقدار دمای رویه زمین در طی دوره 30 ساله با میانگین 30/40 درجه سلسیوس به کلاس زمین های بایر اختصاص دارد. یکی دیگر از یافته های قابل توجه تحقیق این است که میانگین دمای مراتع (32/03) و مناطق مسکونی (33/37) محدوده مورد مطالعه در طی دوره مورد بررسی به هم نزدیک می باشد، این امر بدین دلیل است که از یک سو محدوده مورد مطالعه به لحاظ صنعتی و کارگاهی رشد چندانی نداشته است و از سوی دیگر زمین های زراعی، باغات و مناطق مسکونی در تداخل باهم و یا به فاصله اندکی از هم استقرار یافته اند و در نتیجه دمای مناطق مسکونی را کاهش داده اند.

برف یکی از عناصر آب وهوایی تأمین منابع آب برای حیات می باشد؛ بنابراین، هدف از این پژوهش، واکاوی روند تغییرات ذوب برف در ایران و اثرپذیری آن از تغییرات موج مدیترانه بادهای غربی می باشد. برای این هدف، داده های ذوب برف ( Snowmelt ) و ارتفاع ژئوپتانسیل ( Geopotential height ) ترازهای نیواری 500، 600 و 700 هکتوپاسکالی از مرکز اروپایی پیش بینی میان مدّت هوا ( ECMWF )، نسخه ( ERA5 ) با قدرت تفکیک مکانی 0.25*0.25 درجه برای ماه های ژانویه، فوریه، مارس، آوریل، نوامبر و دسامبر از سال 1979 تا 2019 دریافت شد. ابتدا، روند و شیب تغییرات ماهانه ذوب برف در ایران با استفاده از آزمون های آماری ناپارمتریک من - کندال و تخمین گر شیب سِن ارزیابی شد. سپس، با استفاده از روش صدک گیری، صدک های 25 و 75 مقادیر ذوب برف ماهانه در ایران تعیین شد. ارتباط بین تغییرات موج مدیترانه بادهای غربی با ماه های که مقادیر ذوب برف کم تر و بیش تر از صدک های 25 و 75 داشتند، سنجیده شد. سرانجام، از شاخص همدیدی خاورمیانه ی ( MESI ) و روش بسط دهه ها، برای واکاوی اثرپذیری روندهای کاهشی ماهانه ذوب برف در ایران از تغییرات موج مدیترانه بادهای غربی استفاده شد. نتایج نشان داد، در ماه های ژانویه، فوریه، مارس، آوریل و دسامبر میانگین ماهانه ذوب برف در ایران دارای روند کاهشی است. علاوه بر این، بین ارتفاع موج مدیترانه بادهای غربی در ماه های ژانویه، فوریه، مارس، نوامبر و دسامبر که مقدار میانگین ذوب برف کم تر و بیش تر از صدک 25 و 75 داشته اند، ارتباط وجود داشت. همچنین نتایج نشان داد که، تغییراتی در ارتفاع موج مدیترانه بادهای غربی رخ داده است. به نظر می رسد، این تغییرات یکی از عامل های اثرگذار در روند کاهشی ذوب برف در ایران باشد، که به خصوص در دهه های سوّم و چهارم (از سال 1999 به بعد) در ماه های ژانویه، فوریه، مارس، نوامبر و دسامبر نمایان تر است.

هدف پژوهش حاضر ارزیابی تأثیرات شهرنشینی بر تغییرات زمانی و مکانی فراسنج های اقلیمی و ارتباط با آن است. بنابراین تأثیر شهرنشینی بر دمای حداقل و حداکثر در نقاط شهری شمال غرب ایران بررسی گردید. از داده های هواشناسی (1987-2017) و داده های شهرنشینی حاصل از سرشماری عمومی و نفوس مسکن (1365-1395) استفاده شد و روش های آماری ضریب همبستگی پیرسون و آزمون من-کندال به کار برده شد. براساس این آزمون روند مثبت و معناداری در دمای حداقل و حداکثر در میان ایستگاه های شهری مشاهده گردید. نوآوری مقاله حاضر در تأثیر افزایش جمعیت و توسعه فیزیکی شهرها بر پارامترهای اقلیمی شهرها می باشد. تغییرات ده ه ای نشان از تأثیر شهرنشینی بر آب وهوا است. نتایج ارتباط دمای حداقل و حداکثر با تعداد جمعیت در نقاط شهری مثبت می باشد. میزان همبستگی دمای حداقل در خلخال و خرم دره (شهرهای کوچک) 8/0، در شهرهای مراغه و خوی (شهرهای متوسط) 7/0 و دمای حداکثر در شهر مهاباد 61/0 به دست آمد و در شهرهای بزرگ اردبیل و زنجان ارتباط بسیار زیادی به میزان 7/0، 75/0 اما در ارومیه و تبریز (شهر خیلی بزرگ و کلان شهر) جمعیت با دمای حداقل ارتباط کمی داشت ولی دمای حداکثر در هر دو شهر با ضریب بالای 68/0، 61/0 مشاهده شد که نشان دهنده نقش قابل توجه شهرنشینی در آب وهوای شهری است. در شهرهای کوچک و متوسط و بزرگ تغییرات در دمای حداقل قابل توجه بود. در تمامی ایستگاه ها بررسی تغییرات ده ه ای جمعیت و دمای حداقل و حداکثر روند افزایشی نشان داد و تغییرات زیاد در دهه های 1375-1385 و 1385-1395 می باشد.        

این مطالعه با هدف بررسی و تطبیق شرایط آب و هوایی ایستگاههای منتخب استان کرمانشاه               ( ایستگاههای کرمانشاه، کنگاور، اسلام آباد غرب، سر پل ذهاب و روانسر ) با حجم آماری حداقل 18 سال، با نیازهای بیوکلیماتیک درخت زیتون به منظور امکان سنجی کشت آن انجام شده است. بدین منظور با توجه به شرایط فنولوژیکی زیتون و تطبیق آن با شرایط اقلیمی مورد نیاز به بررسی شاخص های موثر در کشت محصول پرداخته شده است . با استفاده از روش فائو- پنمن – مانتیث نیاز آبی و مقادیر نیاز آبیاری محاسبه و در ادامه درجه حرارت ترا کمی و نیاز  سرمایی محصول نیز محاسبه شده است. نتایج این مطالعه نشان می دهد در بین عناصر اقلیمی دما یک عامل محدود کننده محسوب می شود. همچنین برآورد نیاز آبی و نیاز آبیاری نشان داد که ایستگاههای منتخب به لحاظ بارش برای تامین نیاز آبی و آبیاری برای تولید محصول با کیفیت با کمبود مواجه است ولی یک عامل محدود کننده به شمار نمی آید. با مقایسه عناصر اقلیمی استان کرمانشاه با نیازهای اقلیمی زیتون مشخص شدکه عناصر حداقل دمای سردترین ماه ، حداکثر دمای گرم ترین ماه ، ساعات آفتابی سازگاری کامل با شرایط فیزیولوژیکی زیتون را دارند.

دمای نقطه شبنم یکی از متغیرهای مهم جوی است و تغییرات دراز مدت آن می تواند منجر به تغییر ویژگی های اقلیمی یک ناحیه گردد. به منظور تحلیل فضایی روند تغییرات دمای نقطه شبنم در ایران از داده های میانگین سالانه و ماهانه این متغیر در 109 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک در طی دوره آماری2022-1990 استفاده شده است. جهت بررسی اثر تغییرات سایر متغیر های جوی بر دمای نقطه شبنم از داده های میانگین رطوبت نسبی سالانه، میانگین حداقل و میانگین حداکثر دما و میانگین مجموع بارش سالانه استفاده شده است. برای بررسی روند تغییرات از روش من کندال و جهت شناسایی الگوهای حاکم بر تغییرات فضایی دمای نقطه شبنم در ایران، از  مدل های خودهمبستگی فضایی موران جهانی و گتیس ارد جی استفاده شده است. نتایج بررسی روند تغییرات دمای نقطه شبنم نشان می دهد این متغیر در نواحی اطراف دریاهای شمال و جنوب و منطقه شمال غرب از روند افزایشی و در مناطق مرکزی، شرق و شمال شرق ایران از روند کاهشی برخوردار است. تحلیل فضایی مناطق با دمای نقطه شبنم بالا نشان دهنده الگوی خوشه ای شدید می باشد بدین معنی که مناطق با دمای نقطه شبنم بالا عمدتاً در بخش هایی از سواحل دریای خزر و بخش های زیادی از سواحل خلیج فارس و دریای عمان، بخش هایی از شمال آذربایجان و اردبیل گسترده شده است. این موضوع نشان می دهد که با نزدیک شدن به منابع رطوبتی دمای نقطه شبنم نیز بیشتر می شود. هم چنین تحلیل فضایی مناطق با دمای نقطه شبنم پایین نیز نشان می دهد که این نوع دماها عموماً در بخش وسیعی از مناطق مرکزی جنوب استان خراسان و شرق و جنوب شرق ایران متمرکزشده اند. تمرکز این دماهای پایین در بخش های داخلی  و مرکزی ایران نشان دهنده نقش کاهش رطوبت به دلیل دوری از دریاهای شمال و جنوب در کاهش میزان دمای نقطه شبنم می باشد. 

سیل یکی از مهمترین بلایای طبیعی در ایران است. سیل ها اثرات نامطلوبی مانند خطر جانی و مالی را در سال های آینده به همراه دارند، چرا که احتمال وقوع سیل ها بیشتر شده است و همینطور به این دلیل که افزایش جمعیت احتمالاً منجر به اسکان افراد بیشتری در مناطق آسیب پذیر در برابر سیل می شود. پایش و آشکارسازی مناطق سیل زده در مدیریت بحران و کاهش خسارات مناطق در صورت احتمال رخداد سیل های بعدی، کارکرد فراوانی دارد. بر این اساس هدف مورد مطالعه در این پژوهش پایش و آشکارسازی رخداد سیل 1398 استان لرستان با استفاده از داده های ماهواره ای در سامانه گوگل ارث انجین می باشد. از این سامانه می توان برای پردازش و تجزیه و تحلیل نقشه های سیل بدون نیاز به دانلود داده ها یا استفاده از سخت افزار محاسباتی بالا، استفاده کرد. در این مقاله داده های سری زمانی ماهواره های trmm و gpm برای دوره یک ساله و یک ماهه فروردین ماه 1398 استخراج گردید و نشان داد که اوج بارش شدید در روز 5 و 12 فروردین ماه بوده است. تصاویر مربوط به آشکار سازی مناطق سیل زده نیز با استفاده از داده های ماهواره های سنتینل 1 و لندست 8 تولید شده و مورد تحلیل و بررسی قرار گرفت. بررسی مکانی نواحی سیلابی در تصاویر مربوطه نشان می دهد که شهرهای نورآباد، الشتر، بروجرد، دورود، ازنا و خرم آباد بیشترین و مستعدترین نواحی سیل گیر در استان لرستان بوده اند و بیشتر از سایر شهرها دچار سیل شده اند. همچنین مقدار مساحت سطحی مناطق سیل زده برای ماه فروردین 1398 در استان لرستان معادل 82/673 کیلومتر مربع برآورد گردید. در نهایت، نتایج بررسی های کاربری اراضی نشان داد که پیشروی سیل در نواحی دارای علفزار، زمین های زراعی و مناطق شهری و ساخته شده، بیشتر بوده است.

بررسی تغییرات زمانی و مکانی ذوب برف دارای اهمیت زیادی در زمینه های مختلف از جمله مدیریت منابع آب دارد. لذا پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات زمانی و مکانی و نیز خودهمبستگی فضایی میزان ذوب برف شمال غرب ایران برای ماه های فصول سرد انجام شده است. برای این منظور، داده های ذوب برف از مرکز اروپایی پیش بینی میان مدت هوا (ECMWF)، نسخه (ERA5) با قدرت تفکیک مکانی 25/0×25/0 درجه طی دوره آماری 1982 تا 2022 دریافت و سپس به چهار دوره ده ساله تقسیم گردید. جهت تحلیل تغییرات خودهمبستگی فضایی، از شاخص های موران جهانی و تحلیل لکه های داغ (گتیس- آرد جی) در سطح معنی داری 90، 95 و 99 درصد استفاده گردید. هم چنین به منظور تعیین اثر دما بر میزان ذوب برف، روند تغییرات میانگین حداقل دمای ماهانه تعداد 20 ایستگاه سینوپتیک منطقه شمال غرب مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از پژوهش حاضر نشان داد که در منطقه مورد مطالعه ذوب برف دارای خودهمبستگی فضایی و الگوی خوشه ای شدید می باشد. طی دهه اول تا پایان دهه چهارم، میزان ذوب برف در ماه های اُکتبر، نوامبر و دسامبر بین تقریبا صفر تا 27/5 میلی متر در روز بوده، که در ماه دسامبر همراه با ناهنجاری منفی حداقل دما، از پهنه (تعداد پیکسل) و مقدار ذوب برف شمال غرب کاسته شده است. نتایج حاصل از تحلیل میزان تغییرات ذوب برف در ماه های فصل زمستان نیز نشان داد که در این فصل هم مقدار و هم پهنه ذوب برف در طی دوره مورد مطالعه افزایش پیدا کرده است. بدین صورت که دامنه ی تغییرات آستانه ی ذوب برف در ماه های ژانویه، فوریه و مارس بین 95/0 تا 27/19 میلی متر در روز از دهه اول تا پایان دهه چهارم افزایش پیدا کرده است. در بین ماه های فصل زمستان، ماه فوریه با ناهنجاری شدید مثبت حداقل دما (با روند افزایشی معنی دار حداقل دما) همراه بوده، و بر این اساس به پهنه (تعداد پیکسل) و مقدار ذوب برف شمال غرب افزوده شده است.

لایه مرزی سیاره ای پایین ترین بخش جوّ است که مستقیماً تحت تأثیر زمین بوده و مبادلات دما و تابش نقش کلیدی را در تغییرات ارتفاع این لایه دارد. تغییرات ارتفاع این لایه نیز می تواند نقش بسیار مهمی در کنترل پدیده های مختلف جوّی نظیر ابر، مه،آلاینده ها و... داشته باشد. ارتفاع لایه مرزی تحت تأثیر عوامل مختلفی نظیر تغییرات توپوگرافی، دما، رطوبت نسبی، شار تابشی و عرض جغرافیایی تغییر پیدا می کند. هر گونه تغییر در ارتفاع لایه مرزی می تواند پدیده های جوّی در زیر این لایه را تحت تأثیر قرار دهد. در این مطالعه تغییرات ماهانه ارتفاع لایه مرزی در ایران در طی دوره 62 ساله (2021-1959) با استفاده از داده های نسخه ERA5 سایت ECMWF مورد بررسی قرار گرفت و به منظور تحلیل الگوهای فضایی حاکم بر تغییرات ارتفاع لایه مرزی از مدل GETIS ORD استفاده شد. نتایج حاصل از مطالعه نشان داد که ارتفاع این لایه در طی ماه های مختلف سال از الگوهای خوشه ای تبعیت می کند. دو کانون مهم لکه های سرد (ارتفاع کم) در بخش شمال غرب و شمال شرق ایران از معنی داری بالایی برخوردار هستند و نیمه جنوبی ایران مخصوصاً استان خوزستان، استان کرمان و جنوب استان سیستان و بلوچستان مهم ترین لکه های داغ (مناطق با ارتفاع زیاد) هستند. نتایج حاصل از تحلیل رگرسیون چندمتغیره نشان داد که شش متغیر میانگین دما، میانگین رطوبت نسبی، ضریب رطوبت خاک، عرض جغرافیایی، ارتفاع و فشار هوا با میزان همبستگی کلی 70.73 به ترتیب مهم ترین عوامل مؤثر در تغییرات ارتفاع لایه مرزی در ایران هستند.