طیبه اکبری ازیرانی

به منظور بررسی تغییرات پوشش گیاهی و فاز های رطوبتی در اواخر پلئیستوسن و اوایل هولوسن در شمال غربی ایران ، یک مغزه ی رسوبی به طول هشت متر از کف دریاچه ی نئور در استان اردبیل برداشت و روی سه متر پایینی مغزه ، بررسی پالینولوژیک ( گرده شناسی ) انجام شد . بر اساس نمود ار گرده ی نئور ، دو دوره ی دیر یخبندان ( زون A1 و A2 ) و هولوسن پیشین ( زون های B1 ، B2 و B3 ) در بازه ی زمانی 12800 تا 7800 سال گذشته قابل شناسایی است . به نظر می رسد که در اواخر آخرین دوره ی یخ بندان و با شروع دوره ی سرد یانگردریاس ( زون A2 ) ، درختان ، به دلیل پایین بودن دما و رطوبت ، از پوشش گیاهی منطقه ی نئور حذف شدند . شاخص های گرده ای ( نسبت فراوانی گرده های خانواده ی گندمیان به درمنه ، نسبت فراوانی گرده های درختی به علفی ، و نسبت فراوانی گرده های خانواده درمنه به اسفناجیان ) نشان می دهد که به احتمال دو فاز مرطوب در حدود 9600 و 8200 سال پیش و هم چنین یک فاز خشکی در حدود 9400 سال پیش در هولوسن پیشین رخ داده است .

ابر پدیده ویژه ای است که در اثر دگرگونی های دینامیکی و ترمودینامیکی گردش عمومی هواسپهر به وجود می آید. ابرها حد واسط بین سامانه های همدیدی و شرایط آب و هوای سطح زمین هستند و از اهمیت ویژه ای در رژیم بارش برخوردارند. هدف از این پژوهش بررسی تغییرات زمانی-مکانی ابرهای مایع (LWCOT[1]) فصلی ایران است. بر این اساس داده های سنجنده MODIS ماهواره Terra (2015-2001) و داده های بلند مدت 31 ایستگاه آب و هواشناسی همدید (2015-1960) اخذ و پردازش شدند. نتایج نشان داد از شمال به جنوب و از غرب به شرق از فراوانی ابرهای مایع کاسته می شود. ابرهای مایع ایران دارای یک رابطه غیرخطی و احتمالاً پیچیده هستند و عواملی همچون جهت گیری دامنه ها، سامانه های بارشی، دوری از منابع رطوبتی در وردایی ابرها نقش چشمگیری دارند. بیشینه فراوانی ابرهای مایع در فصول سرد سال و عمدتاً در عرض های جغرافیایی بالا قرار دارند. جهت گیری دامنه ها، سامانه های کلان مقیاس همدید و دوری و نزدیکی از منابع رطوبتی مهمترین عوامل تغییرات ابرهای مایع ایران هستند. فراوانی روزهای ابر مایع در فصل زمستان منطبق بر مسیر حرکت چرخندها و توده های هوای وارد شده به کشور محور غربی-شرقی دارند. فروانی چشمگیر ابرهای مایع فصل بهار در شمال غرب کشور و ارتفاعات ناشی از همرفت دامنه ای و ناپایداری شدید است که منجر به رشد ابر شده است. در فصل تابستان با افزایش دما و استقرار پرفشار جنب حاره ای آزور بر گستره کشور در بیرون از منطقه ی خزری ابرهای مایع در خور توجهی مشاهده نمی شود؛ فصل پاییز نیز بیشینه ابرهای مایع در سواحل شمالی کشور به دلیل ورودی سامانه پرفشار سیبری است.

هدف از این تحقیق بررسی روند بلندمدت رخدادهای گرد و غبار و تأثیر این رخدادها در شهر ایلام بر نگاشت های بروز بیماری های تنفسی است. در این راستا، داده های مجموعه ای از رخداد های گرد و غبار دیدبانی شده روزانه (Total Dust Event)TDE طی دوره آماری ۱۹۹۵-2015 در دو ایستگاه سینوپتیک ایلام و دهلران بررسی شد. نتایج نشان داد که شیب افزایش نگاشت های گرد و غباری در دو ایستگاه ایلام و دهلران به ترتیب 8/0 و 96/0 رکورد در سال بوده است. ماتریس همبستگی بیانگر آن بود که در سطح اطمینان مورد بررسی، ارتباط مستقیم معنی داری بین تعداد نگاشت های سالانه مراجعان بیماری های ریوی و تنفسی ثبت شده در بیمارستان شهید مصطفی خمینی شهر ایلام و رخدادهای گرد و غبار برقرار است؛ به گونه ای که در سال هایی که تعداد نگاشت های گرد و غباری بیشتری در دو ایستگاه ایلام و دهلران ثبت شده است، نگاشت های مراجعان بیماری های تنفسی به طور معنی داری بیشتر بوده است. همچنین، مقایسه نتایج به دست آمده از ارتباط معنی دار بین افزایش تعداد نگاشت های مراجعان بیمارستان و افزایش روند رخداد گرد و غبار در دو ایستگاه سینوپتیک ایلام و دهلران با نتایج سایر محققان در استان کرمانشاه و اهواز مطابقت دارد.

استقرار سرزمین ایران در عرض های میانی نیمکره شمالی همراه با پیچیدگی شرایط توپوگرافی باعث حاکمیت آب و هوای متنوع درکشور همراه با تغییرات عناصر آب وهوایی در مقیاس محلی شده است. شرایط هیدرولوژیکی حوضه های آبریز به طور مستقیم و غیرمستقیم متاثر از روند تغییرات متغیرهای اقلیمی است. حوضه آبریز قره قوم در محدوده شمال شرق ایران در مرز ایران با افغانستان و ترکمنستان قرار گرفته و رودخانه های اصلی این حوضه شامل هریرود و کشف رود به ترتیب از کوههای هندوکش درافغانستان و بینالود در خراسان سرچشمه گرفته است و پس از جریان به کانال قره قوم می ریزد. در این تحقیق، حوضه آبریز قره قوم از منظر روند متغیرهای دما و بارش طی فصول مختلف سال و تاثیر آن بر مناطق بالادست کوهستانی حوضه مورد بررسی قرار گرفت. بمنظور آشکار سازی و تحلیل روند تغییرات دما و بارش در این حوضه طی سه دهه اخیر، از آزمون من کندال (MK) استفاده شد. بر اساس نتایج، کمینه روند معناداری ماهانه و فصلی برای کلیه ایستگاه ها مربوط به متغیر بارش و بیشینه روند معناداری ها به ترتیب مربوط به متغیر دمای کمینه و سپس دمای بیشینه است. این بدان معناست که در اثر تغییر اقلیم، دمای کمینه بسیار بیشتر تحت تاثیر این تغییرات قرار گرفته و گرمایش زمین موجب روند افزایشی کمینه دماها و نیز بیشینه دماهای اکثر فصول و ماه های سال در نقاط مختلف حوضه آبریز شده است. بدنبال روند افزایشی کمینه دما، کاهش منابع برف و یخ مناطق کوهستانی و ذوب ذخایر برف و یخ بالادست حوضه ، دور از انتظار نیست. روندهای عمدتاٌ کاهشی در رفتار بارش فصلی و ماهانه در ایستگاه های حوضه آبریز در اکثر ماه ها و فصل ها از نظر آماری معنادار نیست و تقریبا تمام روندهای معنادار بارندگی، کاهشی و مربوط به فصل زمستان است. نتایج این مطالعه با تحقیقات انجام شده در مورد روند افزایشی سریع تر در دمای کمینه و پس از آن در مورد دمای بیشینه در اکثر نقاط عرض های میانه و نیز تغییرات در رفتار بارش و کاهش نسبی بارندگی و در معرض خطر قرار گرفتن منابع آبی مناطق کوهستانی بالادست حوضه های آبریز واقع در عرض های میانه؛ همخوانی خوبی دارد.

عوامل محیطی و اقلیمی در شکل گیری جوامع باستانی می توانند نقش آفرین باشند. دوره گودین III یا عصر مفرغ جدید (1400-2600 ق.م) درواقع مهم ترین مرحله دوره مفرغ در غرب ایران است که نقش اساسی در شکل گیری ساختار فرهنگی و شهرنشینی غرب کشور داشته است. هدف اساسی این تحقیق آشکارسازی توزیع فضایی سایت های باستانی دوره گودین III در ارتباط با شرایط اقلیمی و جغرافیای طبیعی دشت سیلاخور استان لرستان است. نتایج حاصل از تحلیل خودهم بستگی فضایی بیانگر آن بود که توزیع فضایی سایت های باستانی دوره گودین III از الگوی خوشه ای خطی پیروی کرده و دو فاکتور اقلیمی بارش و پوشش گیاهی مهم ترین المان های محیطی شکل دهنده این ساختار خوشه ای بوده اند. توزیع فراوانی سایت های باستانی دوره گودین III هم بستگی فضایی برابر 75/0 با پوشش گیاهی در دشت سیلاخور نشان داد بیش از 75 درصد از سایت های مورد بررسی در طبقه بیشینه بارش قرار گرفته اند. نتایج بیانگر آن بود که 90 درصد از سایت های مورد بررسی در فاصله کم تر از یک کیلومتر از رودخانه های دائمی به ویژه رودخانه سیلاخور قرار گرفته اند. بارش، پوشش گیاهی و منابع آب سطحی، الگوی توزیع فضایی خوشه ای خطی سایت های باستانی دوره گودین III را در پایین ترین تراز ارتفاعی ایجاد کرده است. نتایج نشان داد که پایین ترین طبقه ارتفاعی سطح دشت سیلاخور بستر اصلی را برای ایجاد محوطه های باستانی دوره گودین III فراهم کرده است، که به نوعی عدم وجود تهدید عمده از طرف دشمن خارجی را نیز به ذهن القا می کند.

ارزیابی مخاطره خشکسالی در حوضه های آبخیز سرزمین ایران واقع در کمربند خشک و نیمه خشک جهان از ابعاد مختلف اهمیت ویژه ای دارد. در این میان نقش الگوهای پیوند از دور در بررسی مخاطرات آب و هوایی در دهه های اخیر توسط محققان مورد توجه بیشتری قرار گرفته است. در همین راستا، توجه به تغییرات رطوبتی و بررسی و تحلیل خشکسالی حوضه آبخیز جازموریان نماینده یکی از زیر حوضه های آبریز مرکزی ایران ، هدف این مقاله است. لذا با بررسی تغییر شاخص های طیفی رطوبتی در سالهای اخیر و تعیین شدت خشکسالی در ارتباط با شاخص های جوی – اقیانوسی با استفاده از داده های ثبت شده موجود ناهنجاری های رطوبتی بررسی شد. تحلیل طیفی شاخص رطوبتی  در سه بازه زمانی 2000-1985، 2013-2000 و 2020-2013 در حوضه جازموریان نشان داد که هر دو شاخص MNDWI و NDWI در سه بازه زمانی مورد مطالعه وجود خشکی و ناهنجاری های رطوبتی منفی در حوضه را نشان می دهند و تقکیک جزییات خشکی فراهم نشد. استفاده از شاخص شدت خشکسالی هواشناسی تبخیرتعرق استاندارد SPEI حاکی از روند منفی معنادار شدت خشکسالی از سال 1999 تاکنون است. بررسی ارتباط بین شاخص شدت خشکسالی SPEI دوازده ماهه و نوسانات جوی اقیانوسی با استفاده مدل رگرسیون چندگانه انجام شد. نتایج نشان داد که خشکسالی حوضه آبخیز جازموریان  با شاخص های جوی اقیانوسی نوسان چند دهه ی اقیانوس اطلس (AMO) و شاخص نوسان جنوبی (SOI) رابطه معنادار قویتری در سطح خطای 5 درصد دارند و بر اساس نتایج مدل رگرسیون چندگانه، شاخص چند دهه ای اقیانوس اطلس بیش از 70 درصد خشکسالی حوضه آبخیز جازموریان را تبیین می کند. تحلیل همدید خشکسالی نشان داد که شرایط پایداری و  جریان مداری جو در طی فاز گرم نوسان AMO باعث فرونشینی و شرایط پایداری هوا شده و بر شدت خشکسالی در حوضه آبخیز جازموریان در فاز گرم از سال 1999 تاکنون افزوده است.

تغییرات عناصر اقلیمی بر هیدرولوژی حوضه های آبریز اثرگذار است. ارزیابی روند تغییرات فصلی رواناب در راستای مدیریت حوضه های آبی بویژه در زمان رخداد مخاطرات خشکسالی و سیل اهمیت دارد. در این پژوهش وضعیت هیدرولوژیکی حوضه قره قوم با برآورد رواناب در 14 زیرحوضه آن با استفاده از مدل تجربی سازمان حفاظت خاک امریکا SCS-CN بررسی شد. حداکثر دبی رواناب با استفاده از داده های مدل رقومی ارتفاعی 30 متر، داده های ایستگاهی و شبکه ای دما و بارش برآورد شد. ارزیابی شاخص های فیزیوگرافی حوضه نشان داد که در برخی زیرحوضه ها توانایی تولید رواناب بالا بوده و فصل بهار با 117 میلیمتر بارش در زیر حوضه ی کشف رود با بیشترین مساحت نسبت به سایر زیرحوضه ها توانایی تولید دبی اوج تا 2379.3 مترمکعب بر ثانیه را دارد و به طور کلی 88٪ از کل بارش های فصل بهار به رواناب تبدیل می شود . در فصل پاییز به دلیل پوشش گیاهی کمتر و افزایش مقدار بارش ها به 28.9 میلیمتر، گروه هیدرولوژیکی خاک اثر بیشتری نسبت به سایر فصل ها بر تولید رواناب داشته و درنتیجه 63 درصد از بارش های پاییزه به رواناب تبدیل گردید. در فصل زمستان میانگین بارش به 71 میلیمتر رسیده و 82 درصد بارشه ها به رواناب تبدیل شد. به طور کلی گروه هیدرولوژیکی C با نفوذپذیری پایین خاک و مقدار بالای CN باعث پتانسیل تولید رواناب قابل ملاحظه در فصل بهار در این حوضه آبریز شده و مدیریت منابع آب های سطحی ، ضروری است.

بارش های سنگین امروزه به خاطر مخاطرات و خسارات وارده، از جنبه های مهم در مطالعات آب و هوایی هستند. کم فشارهای بریده با ایجاد ناپایداری جوی در رخداد بارش سنگین در ایران تأثیرگذار هستند. در این راستا ابتدا متغیرهای آب وهوایی دما، بارش و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال جو در ارتباط با تشکیل کم فشارهای بریده طی دوره (2018-1986) بررسی شد. سپس جهت پیش نگری تغییرات رخداد کم فشار بریده درآینده و اثر آن بر بارش سنگین، از پایگاه داده ECMWF نسخه ERA-Interim و مدل های CMIP5 با رویکرد ریزمقیاس نمایی CORDEX تحت دو سناریوی انتشار خوش بینانه RCP4.5  و بدبینانه RCP8.5 تا سال 2099 استفاده شد. نتایج نشان داد که در سناریوی RCP4.5 افزایش بارش به میزان حداقل 41/2 میلی متر و در سناریوی RCP8.5  کاهش بارش حداکثر به میزان 91 میلی متر برآورد شد. ناهنجاری های فشار سطح 500 هکتوپاسکال براساس RCP4.5 و RCP8.5 به میزان 5/61 و 5/92 ژئوپتانسیل متر افزایش خواهد داشت. کمترین فراوانی رخداد کم فشار بریده در سال های 1995 و 1996 به تعداد 10 رخداد، و بیشترین رخداد در سال های 1986 با 30 رخداد بوده است. با افزایش دمای هوا و پیش روی پرفشارجنب حاره ای به سمت عرض های بالا، محل تشکیل و مسیر حرکت کم فشارهای بریده در دوره 33 ساله به سمت عرض های جغرافیایی شمالی تر کشیده شده اند که می تواند شواهدی از اثرات تغییر اقلیم در ایران باشد. وجود رابطه مستقیم معنادار بین فراوانی رخداد کم فشار بریده و بارش سنگین در سطح خطای 5 درصد تأیید شد. همچنین میزان تأثیر کم فشارهای بریده در فراوانی بارش سنگین ایستگاه های ایران به ویژه ایستگاه های شمالی چشم گیرتر بوده است.