محمود سلطانیان

تعیین ارتفاع خط تعادل یخبندان از آستانه های محیطی مهم در مطالعات یخچال شناسی به شمار می رود. که برای بازسازی های دمایی و نیز تعیین عملکرد واحدهای یخچالی و مجاور یخچالی استفاده شده و در مطالعات ژئومورفولوژی یخچالی کاربردهای گسترده دارد. روش های مختلفی برای برآورد این ارتفاع وجود دارد که برخی مبتنی به شرایط دیرینه محیط های یخچالی و برخی مربوط به شرایط فعلی است. در پژوهش حاضر از روش رگرسیونی و پیشنهادی لی در تعیین ارتفاع خط تعادل دما-بارش اقلیمی استفاده شده است. با استفاده از داده های ایستگاه های هواشناسی در هر واحد ارتفاعی، ارتفاع خط تعادل یخبندان در موقعیت هر ایستگاه بدست آمد. بر این اساس در واحدهای ناهمواری حواشی چاله اصفهان-سیرجان، ارتفاع حساس به یخبندان به طور متوسط بر اساس داده های ایستگاه های موجود در منطقه، 3211 متر برآورد گردید. ارتفاع خط تعادل یخبندان دما-بارش کنونی (CTP-ELA) در این محدوده برابر با 5070 متر و ارتفاع آنی یخبندان خط تعادل دما-بارش (AIG) برابر با 4922 بدست آمد. ارتفاع خط تعادل با هر دو روش رگرسیونی و لی در 5 واحد ناهمواری قم و کهک، مارشنان، کرکس، شیرکوه، خیبر و کرمان نسبت به اندازه ارتفاعات فعلی در حدبالاتری قرار دارد، که نشان می دهد شرایط مناسبی برای یخبندان حال حاضر ندارد. به طور کلی از واحدهای ناهمواری شمالی منطقه به سمت واحدهای ناهمواری جنوبی خصوصاً در بخشهای جنوبی استان کرمان، هر سه نمای محیطی افزایش یافته و به تراز های ارتفاعی بالاتری جا به جا می شوند، این نتایج حاکی از آن است که مهمترین عامل در تعیین این نمایه های محیطی اثر قابل توجه عرض جغرافیایی است.

نمایه های محیطی افتاهنگ محیطی دما، ارتفاع تراز انجماد، ارتفاع خط تعادل و درصد برف پوش در بررسی رفتار محیطی سیستم ناهمواری ها و تقویت و کنترل فعالیت های یخچال های کوهستانی دائمی و غیر دائمی اثرگذار هستند. در این پژوهش با استفاده از داده های رادیوسوند شبکه ای روابط دما و ارتفاع در دوره آماری 2005 تا 2018 بررسی شد و متوسط سالانه، فصلی، ماهانه و ساعتی به دست آمد. بر اساس روابط رگرسیونی بین تغییرات دما و ارتفاع نرخ افت محیطی دما محاسبه و ارتفاع تراز انجماد بدست آمد. همچنین ارتفاع خط تعادل یخچالی با در نظر گرفتن حداکثر FLH تابستانه بدست آمد. همچنین برای تحلیل درصد برف پوش از داده های ماهواره ای مودیس ترا و آکوا کمک گرفتیم. نتایج نشان می دهد که نرخ ELR به شدت با دمای سطح زمین در دوره های گرم و سرد سال مرتبط است بدین صورت که در دوره های گرم سال، ELR افزایش و در دوره های سرد سال کاهش می یابد. بررسی ELA ارتفاعات دنا نشان می دهد که این تراز به طور متوسط در ارتفاع 5241 متری واقع شده در حالی که بلندترین ارتفاع در سایت کوهستانی دنا 4450 متر است در نتیجه از لحاظ شرایط اقلیمی، امکان ایجاد یخچال های فعال و دائمی در این توده کوهستانی وجود ندارد. درصد برف پوش بالاتر از تراز FLH تقریباً 2 برابر سطوح پائین دست آن است که البته در مواقع سرد سال این تفاضل تا 3 برابر نیز افزایش می یابد. با بررسی نیمرخ هیپسومتریکی ارتفاعات دنا دو آستانه T_1 و 〖 T〗_2 به ترتیب در ارتفاع 2400 و 3400 متر بر اساس تغییرات شیب منحنی تعیین گردید. عبور و نوسان مولفه های محیطی مورد بحث از این آستانه های توپوگرافیک می تواند منجر به پاسخ های تصاعدی سیستم ناهمواری ارتفاعات دنا به انباشت و تراکم و برداشت یخ و برف و نیز توان و توزیع هیدرولیکی آن در طول سال و در فاز های سرد و گرم گردد.

فرایند گرم شدن زمین در خلال قرن اخیر، افزون بر تاثیراتی که بر میزان هریک از فراسنجهای جوی داشته بر زمان وقوع هر یک از این فراسنجها نیز می تواند موثر و نقش آفرین باشد. روند دما در چند دهه گذشته در حال افزایش بوده و این تغییرات در گستره هایی همانند ایران که در کمربند خشک و نیمه خشک جهان جای گرفته اند چشمگیرتر است. در این پژوهش با استفاده از آزمون آماری من- کندال که از مهمترین روشهای پیشنهادی سازمان هواشناسی جهانی برای تحلیل سریهای زمانی است؛ روند دماهای بیشینه و کمینه فصلی ایران تحلیل می شود. بدین منظور، در این پژوهش از پایگاه داده های یاخته ای در مقیاس جهانی، موجود در تارنمای http://hydro.engr.scu.edu/files/، داده های روزانه دمای بیشینه و کمینه با تفکیک مکانی 5/0*5/0 درجه دریافت و با استفاده از نرم افزار Grads به فایل (.TXT) قابل استفاده در نرم افزار Mat lab تبدیل شد. در ادامه، کد نوشته شده من-کندال، برای محاسبه روند آستانه 95% در Mat lab برای ماتریسی به ابعاد 2058*21550 اجرا شد. برای نمایش گرافیکی نتایج نیز از نرم افزار Arc GIS استفاده گردید. نتایج حاصل از این پژوهش نشان می دهد، دمای بیشینه شمال غرب ایران و جنوب شرق در هر چهار فصل بدون روند است و در فصل زمستان کمترین پهنه را قسمت شمال شرقی ایران به خود اختصاص می دهد. در فصل پاییز روند افزایشی دمای بیشینه در نواحی شرقی ایران و فارس نمود بیشتری دارد، این در حالی است که در نواحی مرکزی ایران و شمال غرب دمای بیشینه پاییز بدون روند است. دمای کمینه در اکثر مناطق ایران روندی افزایشی دارد. در این خصوص، روند افزایشی دمای کمینه در فصل زمستان در نواحی شمال غرب، زاگرس و جنوب شرق ایران کاملا آشکار است.

یکی از مهمترین بلایایی که مناطق خشک و نیمه خشک را تحت تاثیر قرار می دهد و در زمره عوامل تهدید کننده حیات بشری و تخریب منابع طبیعی محسوب می شود بیابان زایی است، بنابراین شناخت و پیش بینی این پدیده از اهمیت بسزایی برخوردار است. در این راستا به منظور بررسی وضعیت بیابان زایی منطقه شرق و جنوب اصفهان از تصاویر ماهواره لندست 4 و 7 و 8 در 5 دوره 1986، 1994، 2000، 2008 و 2016 استفاده گردید. شاخص NDVI برای شناسایی پوشش گیاهی و شاخص شوری خاک برای شناسایی مناطق بیابانی و شور به کار گرفته شد. به منظور شناسایی و تهیه نقشه کاربری های منطقه مطالعاتی مشتمل بر( اراضی بیابانی و شور، پوشش گیاهی، شهر، زمین های بایر و گاوخونی) از روش طبقه بندی نظارت شدهFuzzy ARTMAP و برای محاسبه تغییرات در کاربری های پهنه مورد بررسی در 5 دوره فوق از مدل LCM بهره گرفته شد. در ادامه، مدل ترکیبی زنجیره مارکوف و سلولهای خودکار (CA-Markov) برای پیش بینی تغییرات کاربری اراضی استفاده گردید. برای تعیین اعتبار پیش بینی نیز از شاخص انطباق کاپا بهره گرفته شد که میزان 78 درصد را نشان می دهد. نتایج این پژوهش نشان داد که بیشترین تغییرات در طی دوره مورد مطالعه را پوشش گیاهی داشته است. این حجم تغییر طی دوره 1986-1994 بوده است که 1062 کیلومتر مربع کاهش را نشان می دهد. از طرفی بیشترین شدت افزایش مناطق شور و بیابانی طی دوره 1994-2000 رخ داده که حدود 495 کیلومتر مربع افزایش را نشان می دهد. در نهایت مشخص گردید که بیشترین تغییرات طی دوره 2016-2024 در پوشش گیاهی رخ خواهد داد که حدود 60 درصد از پوشش گیاهی منطقه از بین خواهد رفت و اراضی بایر جایگزین آن خواهد شد. اراضی شور و بیابانی نیز جایگزین حدود 3/3 درصد از اراضی بایر، حدود 1 درصد از پوشش گیاهی و کمتر از 01/0 درصد از شهر و تالاب گاوخونی می گردد.

بیابان زایی، کاهش اکولوژیکی و بیولوژیکی زمین است که ممکن است به صورت طبیعی و یا غیر طبیعی اتفاق بیفتد. فرایند بیابان زایی عمدتاً، مناطق خشک و نیمه خشک را تحت تاثیر قرار داده و با شتابی فزاینده، کارایی سرزمینها را کاهش می دهد، بنابراین شناخت این پدیده دارای اهمیت اساسی است. در این پژوهش به منظور بررسی بیابان زایی منطقه از تصاویر ماهواره ای لندست 5 و 8 بعنوان مبنای مطالعات استفاده گردید. علاوه بر این از نقشه های توپوگرافی 1:250000 و 1:50000 و نقشه های زمین شناسی نیز بعنوان مکمل استفاده شد. پس از تکمیل پایگاه داده اطلاعاتی ابتدا به منظور بررسی بیابان زایی منطقه، شاخص های شوری خاک و شاخص پوشش گیاهی NDVI بر روی تصاویر ماهواره ای اعمال گردید. بر اساس روش شبکه عصبی مصنوعی MLP تغییرات کاربریها طی دوره 1986-2015 بررسی گردید 5 کاربری در منطقه مورد مطالعه بر اساس روش طبقه بندی نظارت شدهFuzzy ARTMAP شناسایی شد. بر اساس بررسی های صورت گرفته بر روی تصاویر ماهواره ای شهر اصفهان حدود 260 کیلومتر مربع رشد داشته است. در طی همین دوره 29 ساله بخش های شرقی و جنوب شرقی شهر اصفهان بیشترین میزان کاهش پوشش گیاهی را نشان می دهد که حدود 60 درصد نسبت به سال نخست مطالعه با کاهش مواجه شده است. بخش شمالی شهر اصفهان نیز از بخشهایی است که این میزان کاهش قابل توجه است. با کاهش پوشش گیاهی در این مناطق هجوم اراضی شور و بیابانی در سال 2015 به چشم می خورد که جایگزین مناطق با پوشش گیاهی شده است. این میزان افزایش در مناطق بیابانی و شور حدود 580 کیلومتر مربع است که بیانگر کاهش توان اکولوژیک و بیولوژیک منطقه است.

برای کاهش زیان های ناشی از رخداد زمین لغزش و شاید پیشگیریی از وقوع آن اولین گام تهیه نقشه ای نسبتاً دقیق از مناطق مستعد زمین لغزش است. پارامترهای بسیاری بر دقت مدل های پهنه بندی خطر رخداد زمین لغزش موثراند که اولویت بندی اولیه عوامل موثر از جمله این پارامترها می باشد. هرچه اولویت بندی اولیه عوامل موثر بر رخداد زمین لغزش ها دقیق تر باشد، مدل نهایی انطباق بیشتری با پتانسیل لغزه خیزی منطقه خواهند داشت. هدف اصلی این پژوهش، ارزیابی تاثیر نوع اولویت بندی اولیه عوامل موثر بر دقت نقشه های پهنه بندی خطر تهیه شده به روش تحلیل سلسله مراتبی (AHP) می باشد. برای این منظور ابتدا اولویت بندی اولیه عوامل موثر با استفاده از نظرات کارشناسی محض انجام گرفت، سپس از رابطه رگرسیونی چند متغیره (MR) و نظرات کارشناسی به صورت تلفیقی برای اولویت بندی اولیه عوامل موثر استفاده گردید. نهایتاً نقشه های پهنه بندی خطر تهیه شده به هر دو روش AHP کارشناسی محض و AHP تلفیقی با استفاده از شاخص های ارزیابی مدل های پهنه بندی به آزمون گذاشته شدند. برای انجام این تحقیق، حوضه رودخانه ماربر (پادنای سمیرم) به عنوان منطقه هدف انتخاب و نقشه پراکنش زمین لغزش-های حوضه تهیه شد. سپس 9 عامل لیتولوژی، فاصله از جاده، فاصله از گسل، فاصله از آبراهه، شیب، جهت شیب، پوشش گیاهی، کاربری ارضی و بارش در قالب 54 پارامتر به عنوان عامل های موثر در رخداد زمین لغزش های منطقه در نظر گرفته شدند و لایه های اطلاعاتی آنها جهت انجام آنالیزها تهیه شد. اولویت بندی اولیه عوامل و پارامترهای موثر بسته به روش اولویت بندی (کارشناسی محض یا تلفیقی) انجام و مراحل تحلیل سلسله مراتبی برای هرکدام انجام شد. تجزیه و تحلیل نتایج نشان داد که شاخص زمین لغزش در نقشه پهنه بندی تهیه شده به روش AHP تلفیقی (ضرایب رگرسیونی و قضاوت کارشناسی) کاملاً مشخص و از دقت بیشتری در تفکیک پهنه های مستعد خطر نسبت به روش AHP کارشناسی محض برخوردار است. همچنین کلیت مدل نیز بر اساس شاخص کیفیت (Qs) مناسب تر می باشد.

مدیریت بهینه منابع آب نیازمند کسب اطلاعات دقیق، از چگونگی شرایط حاکم بر منابع و پیشبینی وضعیت آینده است. یکی از روشهای مدیریتی منابع آب استفاده از روشهای تصمیمگیری چند معیاره است. هدف از این پژوهش انتخاب بهترین مکان در حوضه آبخیز شاهرود-بسطام به منظور احدث سدهای خاکی جهت توسعه پایدار منابع آب است. یافتهها و نتایج این تحقیق نشان میدهد که در روش ELECTRE بین هفت پهنه حاصله، پهنه های ( 3،4،5 ) با 4 بار تسلط و با 2 بار مغلوب شدن با ( 2) امتیاز در رتبه اول قرار گرفتند و لذا مناسبترین پهنه جهت احداث سدهای خاکی هستند، در مقابل پهنه ( 1) با 6 بار مغلوب شدن و بدون تسلط با ( 6-) امتیاز در رتبه آخر قرار گرفت که جهت احداث سدهای خاکی مناسب نیست و پهنههای ( 2،6،7 ) به ترتیب با (1,2,2) بار تسلط و (5,4,4) بار مغلوب شدن با امتیازات (4-,2-,2-) به ترتیب در ردههای بعدی قرار گرفتند بنابراین پهنه های  (7,6,2,1) به علت این که تعداد دفعات مغلوب شد نشان از تعداد مسلط شدنشان بیشتر بود و امتیاز منفی به دست آوردند، باید حذف شوند