حامد ادب

مدل های گردش عمومی جو، به دلیل بزرگ مقیاس بودن شبکه محاسباتی آنها، قادر به پیش بینی پارامترهای آب و هواشناختی در مقیاس نقطه ای نیستند، لذا دانشمندان ابزار واسطی به نام مدل های Weather Generator را ابداع کرده اند که می توان بر اساس آن و با استفاده از خروجی مدل های عددی، تغییر اقلیم را در مقیاس نقطه ای و ایستگاه هواشناسی مورد مطالعه و ارزیابی قرار داد. در مطالعه حاضر با استفاده از این تکنیک، خروجی های مدل گردش عمومی جو ECHO-­G با سناریوی A1 برای دوره زمانی 2010 تا 2039 ریز مقیاس گردیدند و نتایج آن بر روی 43 ایستگاه سینوپتیک کشور تجزیه و تحلیل شدند. نتایج کلی برای دوره 2010 تا 2039 حاکی از کاهش 9 درصدی بارش در کل کشور، افزایش آستانه بارش های سنگین و خیلی سنگین به ترتیب 13 و 39 درصد و افزایش میانگین سالانه دما به میزان 5/0 درجه سانتیگراد می باشد که بیشترین افزایش ماهانه دما مربوط به ماههای سرد سال است. استان های خراسان شمالی، آذربایجان غربی و شرقی با بیشترین افزایش دما در دهه 2020 مواجه خواهند بود. با توجه به کاهش بارش کشور و همچنین افزایش آستانه بارش های حدی، به نظر می رسد در دهه های آینده بارش ها به شکل سنگین و سیل آسا باشد. به دلیل افزایش دما از میزان بارش های جامد نیز کاسته می شود. بررسی نتایج بر روی شمال شرق کشور حاکی از جابه جایی الگوی بارش به سمت انتهای فصل سرد می باشد

پوشش گیاهی عامل عمدة نقل وانتقال انرژی بین زیست کره و جو محسوب می شود که آثار متفاوتی بر عناصر هواشناختی مناطق پیرامون خود دارد. در این مطالعه ارتباط بین مقادیر شاخص گیاهی تفاضلی نرمال شده با دمای سطحی و آلبدوی سطحی در نواحی شمالی ایران با استفاده از روش های آمار کلاسیک رگرسیون و زمین آماری کوکریجینگ بررسی شد. سه معیار آماری میانگین قدر مطلق خطا، انحراف جذر میانگین مربعات و متوسط درصد خطای مطلق نشان دهندة توان مندی به مراتب بهتر روش زمین آمار کوکریجینگ نسبت به رگرسیون کلاسیک در برآورد دمای سطحی و آلبدوی سطحی است. نتایج تحقیق در دورة مورد مطالعه نشان می دهد که دمای سطحی و آلبدوی سطحی تحت تأثیر مقادیر پوشش گیاهی است. سپس، از روابط به دست آمده در تعیین میزان خشکی مناطق استفاده شد. نواحی ساحلی و جنگلی دامنه های شمالی البرز با بیشترین مقدار سبزینگی (85/0) از حداقل درجة حرارت (23 درجة سلسیوس) و آلبدوی سطحی (7 درصد) مشخص است. همچنین، نواحی جنوبی رشته کوه البرز و قسمتی از مناطق ایران مرکزی با کمترین مقدار سبزینگی (09/0-) از حداکثر درجة حرارت به مقدار 45 درجة سلسیوس و بیشترین مقدار آلبدوی سطحی (38 درصد) مشخص است.

در این پژوهش با استفاده از تصاویر سنجنده لندست مربوط به تاریخ 10/08/2015 و روش های سبال و متریک مقادیر سپیدایی سطحی برای کاربری های اراضی مختلف در نیمه شمالی استان اردبیل برآورد گردید. همچنین برای انجام محاسبات از نرم افزارهای ENVI4.8 و ArcGIS10.3 و برای تعیین نوع کاربری سطوح مختلف از روش طبقه بندی الگوریتم حداکثر احتمال با ضریب کاپای 14/86 درصد و دقت کلی 63/92 درصد استفاده شد. نتایج بیانگر آن بود که سطوح آبی با مقدار میانگین 093/0 و 141/0 به ترتیب در روش های سبال و متریک دارای کمترین میزان سپیدایی است. همچنین بر اساس خروجی حاصل از روش های سبال و متریک میزان سپیدایی شهرها به ترتیب حدود 313/0 و 278/0 هست که این مقادیر بیشترین میزان سپیدایی در بین سطوح کاربری موردبررسی است. در این بررسی میزان سپیدایی مراتع بین 183/0 تا 266/0 در روش سبال و بین 237/0 تا 265/0 در روش متریک تعیین گردید. در ادامه میزان سپیدایی اراضی کشاورزی (240/0 بر اساس روش سبال و 247/0 بر اساس روش متریک) و جنگل (141/0 بر اساس روش سبال و 225/0 بر اساس روش متریک) نیز موردبررسی قرار گرفت. درنهایت با توجه به نتایج به دست آمده از مقادیر سپیدایی بر اساس روش های سبال و متریک می توان چنین نتیجه گیری کرد که با توجه به اختلاف انرژی دریافتی خالص در سطوح مختلف می توان میزان سپیدایی سطوح را برآورد نمود که در تخمین میزان تبخیر و تعرق با استفاده از روش های سنجش ازدور بسیار کارآمد است.

    حوضه قلعه شاهرخ به عنوانیک زیرحوضه در بالادست حوضه رودخانه زاینده رود تحت تأثیر تکتونیک، زمین شناسی و فرایندهای ژئومورفولوژیکی کواترنر است و به وسیله گسل اصلی زاگرس به دو پهنه ساختاری زاگرس مرتفع و پهنه سنندج- سیرجان تقسیم می شود. در این پژوهش، تحلیل های مورفوتکتونیکی بر اساس مدل رقومی ارتفاعی 5/12 متر انجام گرفت و برای تحلیل شاخص های مورفوتکتونیکی از نرم افزار متلب استفاده شد. تحلیل نقاط رودشکن، بازه ها و نیمرخ آبراهه ها، شاخص هایفعالیت تکتونیکی، مانند تقعر، شیب، گرادیان طولی، نامتقارن و تقارن توپوگرافیک عرضی و هیپسومتری نشان می دهد که حوضه موردمطالعه ازنظر تکتونیکی و فرسایشی فعال است. زیر حوضه های واقع در زون زاگرس مرتفع بیشتر متأثر از تکتونیک و زیرحوضه های زون سنندج سیرجان در بالادست متأثر از تکتونیک و در پایین دست متأثر از فرایندهای فرسایشی هستند، بااین وجود فرایندهای فرسایشی نیز به وسیله عوامل تکتونیکی در بالادست کنترل می شوند. همچنین نتایج این مطالعه نشان می دهد که برخاستگی در امتداد گسل ها باعث توسعه بی نظمی از طریق شبکه های زهکشی شده که مستقیماً در نیمرخ آبراهه ها و ایجاد نقاط رودشکن در تعدادی از زیرحوضه ها نمود پیدا کرده است. همچنین، شاخص تقعر نسبت به تغییرات تکتونیکی از حساسیت کمتری در مقایسه با شاخص شیب برخوردار است و شاخص شیبنسبت به شاخص تقعر، با نرخ برخاستگی صخره ها بیشتر ارتباط دارد؛ از این رو قطعاتی از آب راهه که شاخص شیب متفاوتی دارند، ممکن است مبیّن آشفتگی های تکتونیکیدر سیستم رودخانه ای باشند. نتایج انتگرال هیپسومتری در تمام زیرحوضه ها کمتر از 35/0 است و ازنظر شکل، s شکل یا مقعر هستند که نشان می دهد حوضه ها در وضعیت تکاملی یا انتهای دوران بلوغ قرار دارند. همچنین بررسی نقشه هم پایه نشان می دهد که گسترش نقاط رودشکن در ترازهای مشابه ممکن است مربوط به دوره های برخاستگی هم زمان در حوضه باشد.

 هندسه فرکتال روشی برای توصیف کمی ویژگی خود متشابهی یا خود الحاقی در زمین ریخت های پیچیده و توضیح پیچیدگی ها و ناهمواری های سطحی است. در این مطالعه از روش تحلیل فرکتال سطحی در غالب یک مدل سلولی به روشتقسیم بندی پوششی استفاده شد. نتایج نشان داد فرایندهای زمین شناسی و زمین ریخت شناسی باعث تغییر ویژگی بعد فرکتال زمین ریخت ها می شوند. تغییر مرزهای سنگ شناسی و گسل ها بر تغییرات بعد فرکتال اثر می گذارند و نحوه تأثیرگذاری آن ها با توجه به شرایط ناهمواری مثل بسامد، دامنه و جنس سازندها متفاوت است. در واحدهای لیتولوژیک با سازندهای سخت آهکی، بعد فرکتال پایین است و در سازندهای سست آبرفتی بعد فرکتال افزایش پیدا می کند. فراوانی آبراهه ها و حاشیه آن ها نیز بر بعد فرکتال تأثیر می گذارد، همچنین همگنی واحدهای سنگ شناسی باعث کاهش بعد فرکتال می شود. در این مطالعه نیز کمترین بعد فرکتال مربوط به واحدهای یکپارچه آهک اوربیتولین دار مزوزوئیک در مرز بین دو زون ساختاری سنندج سیرجان و زاگرس مرتفع است. ولی سازندهای نا مقاوم و حساس به فرسایش کواترنری باعث افزایش بعد فرکتال می شوند. تناوب لایه های سخت و سست نیز در مقیاس محلی بر بعد فرکتال مؤثر است همچنین ارتفاعات نسبت به زمین های پست بعد فرکتال پایین تری دارند. بین بعد فرکتال و ارتفاع به شکل کلی رابطه معکوس دیده می شود و این رابطه در مورد شاخص زبری ناهمواری نیز در این حوضه وجود دارد. نتایج این تحقیق نشان داد، تغییرات بعد فرکتال سطح به مجموعه ای از عوامل سنگ شناسی، تکتونیکی و ژئومورفولوژیکی وابسته است، همچنین در مناطق پیچیده توپوگرافی، بررسی تغییرات بعد فرکتال میتواند در آشکار سازی و بررسی ناهنجاری های سطحی زمین، ابزار مفید و موثری باشد.

رودشکن ها از لندفرم های پرشیب رودخانه ای هستند که در تحول سیستم های رودخانه ای اهمیت دارند. این پژوهش با هدف شناسایی عوامل مؤثر بر ایجاد رودشکن و تعیین مناطق مستعد ایجاد رودشکن در حوضه قلعه شاهرخ با استفاده از روش رگرسیون لجستیک باینری انجام شده است. بدین منظور عوامل مؤثر بر ایجاد رودشکن انتخاب شدند و سپس ارتباط آنها با پراکنش رودشکن ها بررسی شد؛ در ادامه متغیرهای تأثیرگذار و میزان تأثیر آنها بر رودشکن تعیین و مدل پیش بینی با رگرسیون لجستیک روی این متغیرها انجام شد. نتایج آزمون درست نمایی در مدل ارائه شده نشان می دهد زمین شناسی و فاصله از مرزهای سازندهای زمین شناسی در مدل معنادارند. تحلیل نتایج نشان می دهد با کاهش مقدار در شاخص های بریدگی و سطوح هم پایه، فاصله از مرزهای سازندهای زمین شناسی و با افزایش برش عمودی احتمال وجود رودشکن افزایش می یابد. درباره سایر عوامل استفاده شده، رابطه ای دیده نشد. دقت 87درصدی داده های آزمون در نمودار راک بیان کننده دقت زیاد مدل در تشخیص درست نقاط رودشکن در حوضه قلعه شاهرخ است. نتیجه شاخص یودن برای داده های آزمون 66/0 است که ارائه اطلاعات درست از وضعیت احتمال نقاط رودشکن به ویژه برای داده های آزمون مدل را نشان می دهد. نتیجه ضریب توافق کاپا برای داده های آزمون 60/0 است که تطابق و توافق هر دو روش را با مقادیر مشاهداتی نقاط رودشکن نشان می دهد. براساس نتایج این پژوهش، سازندهای زمین شناسی و توپوگرافی در رخداد رودشکن ها در منطقه مطالعه شده نقش مهمی دارند و رگرسیون لجستیک نیز، مدل مناسبی برای پیش بینی وقوع رودشکن است.

مطالعه روی تغییرات بیلان انرژی و دمای سطحی، پوشش گیاهی و نیز تغییرات طیفی رخساره های ژئومورفولوژیکی طی وقوع فرایندهای کاتاستروفیکی نظیر طوفان و مخاطرات محیطی در مقیاس وسیع، نیازمند ابزاری قدرتمند همچون سنجش از دور حرارتی است. این پژوهش به کاربرد موثر روشهای سنجش از دور با چنین رویکرد کاربردی پرداخته است. منطقه مورد مطالعه جنوب شرق اصفهان و پلایای گاوخونی است که از منظر تنوع رخسارههای ژئومورفولوژیکی مناطق خشک و بیابانی چشمگیر است. در این پژوهش تغییرات کمیت های آلبدوی سطحی، توان تشعشعی، دمای سطحی، بخارآب، شاخص پوشش گیاهی و بازتاب طیفی رخساره های زمین (کمیت های اپتیکی و بیوفیزیکی) و کاربری آن، قبل و پس از وقوع طوفان توسط تصاویر ماهواره ای مودیس مورد سنجش قرارگرفت و نتایج نشان داد وقوع طوفان، شرایط خشکی خاک و دمای سطحی را افزایش داده و در مدت زمان کوتاه بر شاخص پوشش گیاهی نیز تاثیر منفی گذاشته است. آزمون T این کمیت ها فرض برابری میانگین ها در شرایط قبل وبعد از طوفان را رد می کند لذا طوفان تاثیر معنا داری بر کمیتهای مورد مطالعه قبل و بعد از وقوع داشته است. شدت این تغییرات بر اساس نوع رخساره های زمین و کاربری آن متفاوت بوده و مناطقی که فاقد پوشش گیاهی بوده اند مانند پلایا، اراضی کویری و تپه های ماسه ای بیشترین تغییرات را داشته اند. تغییرات طیفی بازتاب رخساره های زمین توسط نقشه استاندارد اختلاف مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان می داد که پلایای گاوخونی بیشترین نمره معیار باقیمانده و لذا بیشترین تغییرات بازتابی را داشته و کانونی برای برداشت سطحی توسط باد شدید بوده است. همچنین بررسی نقشه جهت ناهمواریها نشان می داد دامنه های شرقی و شمال شرقی ارتفاعات، تغییرات بازتابی بیشتری نسبت به دامنه های غربی و جنوب غربی داشته اند.

نظارت بر تبخیر و تعرق پیامدهای مهمی را برای مدل سازی آب و هوا در سطح جهانی و منطقه ای دارا می باشد. لذا میزان تبخیر و تعرق کاربری های مختلف اراضی در نیمه شمالی استان اردبیل بر اساس طبقه بندی شی ءگرا با ضریب کاپای 945/0 و دقت کلی 956/0، با استفاده از روش های سبال و سبال کوهستانی از تصاویر لندست 8 مربوط به تاریخ 1/7/2018 برآورد گردیده و با روش پنمن مانتیث مقایسه شد. بر اساس نتایج بدست آمده سطوح آبی با مقدار 61/9 و 50/9 میلی متر در روز دارای بیشترین و اراضی شهری و بایر با مقدار میانگین 845/2 و 08/2 میلی متر در روز به ترتیب در روش های سبال و سبال کوهستانی دارای کمترین میزان تبخیر و تعرق واقعی 24 ساعته می باشند. همچنین میزان نیاز آبی محصول نخود نیز به ترتیب 14/7 و 70/6 میلی متر در روز برای روش های سبال و سبال کوهستانی برآورد گردید و با روش پنمن مانتیث با مقدار 32/6 میلی متر در روز مقایسه شد که دارای میانگین تفاضل مطلق (MAD) 60/0 می باشد. در ادامه مساحت هر یک از اراضی استخراج شد که اراضی تحت کشت نخود با مساحت 62/1202 هکتار کمترین مقدار را دارا بود و با میزان مساحت (25/1147 هکتار) اعلام شده از سوی جهاد کشاورزی استان اردبیل حدود 6/4 درصد اختلاف داشت که به نظر قابل قبول می رسد.