عبدالعظیم قانقرمه

حوضة زاینده رود جایگاه مهمی در تأمین آب ایران مرکزی دارد. هدف این پژوهش، شناخت اثر رودباد جنب حاره ای بر بارش های بیش از ده میلی متر حوضة زاینده رود است. در این پژوهش از داده های بارش روزانه در دورة زمانی 1987-2011 ایستگاه های حوضه و فایل رقومی نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 1000 و 500 و نقشة وزش باد مداری سطح 200 میلی باری استفاده شد. برای طبقه بندی الگوهای بارش از روش مؤلفه های اصلی و نیز روش خوشه بندی سلسله مراتبی استفاده شد. بر اساس تحلیل روش مؤلفه های اصلی، نقشه های 262 روز بارش در 12 عامل خلاصه شد که مجموع این عوامل 74/97 درصد تغییرات بارش را تبیین می کرد. بر اساس بارهای عاملی، 262 نقشه روز در 5 الگو طبقه بندی شد. نتایج این پژوهش نشان داد الگوی غالب در رخداد بارش بیش از ده میلی متر، قرارگیری چپ خروجی رودباد جنب حاره ای بر روی دامنة فرازش موج کوتاه باد غربی است. قرارگیری در امتداد همدیگر محور تراف شرق اروپا با محور تراف در شرق مدیترانه یا تراف دریای سرخ ممکن است به افزایش عمق موج باد غربی و تشدید ناپایداری بینجامد. زمانی وقوع بارش های بیش از ده میلی متر در حوضه اجتناب ناپذیر است که هستة رودباد جنب حاره ای بر روی ناوة بادهای غربی بر روی دریای سرخ گیرد.

بررسی ویژگی های آب و هوا و شناخت عناصر و پارامتر های اقلیمی یک منطقه، می تواند در امر برنامه ریزی و آمایش آن سرزمین نقش عمده ای ایفا نماید. بارش موثر به عنوان یکی از مهمترین عناصر اقلیمی در نواحی شمالغرب ایران با نوسانات زمانی- مکانی قابل ملاحظه، نقش عمده ای در چگونگی بهره برداری از توان های محیطی، اقتصادی، کشاورزی و غیره.. آن عهده دار می باشد. در این پژوهش جهت مقایسه دوره پایه(گذشته) با داده های شبیه سازی شده، ابتدا آمار بارش موثر روزانه ی 6 ایستگاه اردبیل، قزوین، همدان، کرمانشاه، سنندج و تبریز طی یک دوره ی 30 ساله (1990-1961) تهیه و از طرف دیگر با داده های شبیه سازی شده 2021 تا 2050 که بوسیله مدل گردش عمومی جو HADCM3 و سناریوی A1 تولید گردیده و با استفاده از مدل LARS-WG ریز مقیاس شدند مورد مقایسه قرار گرفتند. روش مقایسه بارش موثر در چارچوب خوشه های مختلف، بر اساس روش تحلیل خوشه ای در قالب 5 خوشه توافقی برای تمام ایستگاهها و دوره های مورد مطالعه انجام پذیرفت. از جمله یافته های این پژوهش وجود تمرکز بیشتر بارش برای دوره های سرد سال(زمستان و پاییز) و افزایش 20.62 میلیمتری بارش سالانه برای میانگین دوره 2021 تا 2050 نسبت به دوره پایه می باشد. همچنین نتایج نشان دهنده افزایش شدت آستانه های بارش موثر برای ایستگاههای اردبیل، کرمانشاه و تبریز در دهه های آینده نسبت به دوره پایه 1961 تا 1990 و کاهش تعداد روزهای همراه با رخداد بارش برای کرمانشاه، سنندج و تبریز در دهه های آینده است. در ادامه خروجی ها نشان می دهند که بارشهای خوشه سوم بدلیل توزیع یکنواخت، نیازمند مدیریت بهره برداری بهینه و بارشهای خوشه 1 بدلیل شدت بالا و رگباری بودن، نیازمند مدیریت ریسک و در بعضی مواقع مدیریت بحران در عرصه های کشاورزی، آبخیزداری و غیره... می باشند.

امروزه مهار منابع انرژی های تجدیدپذیر، یکی از راهکارها جهت اتخاذ مدیریت ریسک در حوزه تأمین انرژی می باشد. در این تحقیق با استفاده از داده های ساعتی و دوره آماری سالهای 1992 تا 2004 م، میزان تولید انرژی در مقیاس فصلی و سالانه برای 3 ارتفاع 10، 30 و 40 متری از سطح زمین برای 42 ایستگاه کشور، مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج سرعت باد، نشان دهنده بیشترین میانگین سالانه سرعت باد مؤثر به میزان 59/8، 35/11 و 29/12 متر بر ثانیه برای ایستگاه زابل و کمترین آن با 67/5، 25/7 و 36/8 متر بر ثانیه، به ترتیب برای سطوح 10، 30 و 40 در گرگان می باشد. نتایج نشان می دهند که در بین فصول مختلف سال، بهار و تابستان مشترکاً با میانگین 69 و 129 وات بر متر مربع بترتیب برای تراز ارتفاعی 10 و 30 متر، همچنین بهار با 150 وات بر متر مربع برای تراز ارتفاعی 40 متر، بیشترین پتانسیل تولید انرژی بادی را دارا می باشند. از طرف دیگر در بررسی انجام شده در میان ایستگاه های مختلف کشور، مشخص گردید که بیشترین توان چگالی نیروی باد در ارتفاع 40 متری از سطح زمین بترتیب با مقادیر 3042، 1675 و 1092 وات بر متر مربع در مقیاس سالانه به ایستگاه های زابل، اردبیل و کیش اختصاص یافته است. از این رو انرژی بادی می تواند جایگزین مناسبی نسبت به سوخت های فسیلی در برخی از مناطق کشور مطرح باشد.

این تحقیق بدنبال شبیه سازی اثر گرمایش جهانی بروی نیاز آبی غلات دیم(پاییزه) در مناطق مختلف ایران می باشد. در این تحقیق برای شبیه سازی مولفه های آب و هوایی تا سال 2100 از مدل MAGICC/SCENGEN 5.3 استفاده گردید. در این پژوهش برای شبیه سازی تغییر اقلیم آینده از نتایج مدلINMCM-30 برای دما و ترکیب دو مدل GISS—EH و CNRM-CM3 برای بارش استفاده گردیده و از سناریوی واحدی بنامp50 که میانگین سناریوی SRES یا سناریوهای انتشار می باشد استفاده گردد. نتایج روند تغییرات دما در دوره های مشاهداتی گویای افزایش دما در هر دهه برای اکثر نواحی آب و هوایی ایران می باشد. اما این افزایش معنادار در مولفه حداقل دما از شتاب بیشتری برخوردار بوده است. پروژه شبیه سازی دما تا سال 2100 نشان دهنده افزایش میانگین دمای ایران به میزان 4.25 درجه سانتیگراد نسبت به میانگین درازمدت 1961 تا 1990 است که این افزایش دما برای تمام فصول مشاهده می گردد. قابل ذکر است که علی رغم افزایش36 درصدی بارش سالانه کشور تا سال 2100 نسبت به میانگین دراز مد 1990-1961، نسبت به روند صعودی دما پتانسل تبخرپذر بالا برده و تکافوی نیاز آبی را نخواهد کرد. نتیجه اینکه کمبود آب در دوره رشد غلات دیم (پاییز تا بهار) از5.2 درصد در سال 1980 به 23 درصد در سال 2050 و در نهایت به 38 درصد در سال 2100 منتهی خواهد شد.

آبدهی رودخانه ها دارای افت و خیزهایی است که به طور عمده متأثر از پدیده های خشکسالی در مقیاس منطقه ای و جهانی هماهنگ با دگرگونی های اقلیمی می باشد و همچنین در سال های اخیر به دلیل نیازهای روزافزون به آب و دخالت های انسانی ناشی از آن در سطح حوضه های آبریز این روند بیشتر کاهش یافته است. آبدهی رودخانه های منتهی به دریای خزر از سواحل ایران نیز منفک از این مسأله نیست، هر چند هنوز به آن مرحله بحرانی نرسیده است. در این پژوهش با توجه به موارد بالا روند تغییرات آبدهی رودخانه های ایران به دریای خزر مورد ارزیابی قرار می گیرد همچنینً با سایر رودخانه های مهم و نوسانات سطح آب خزر مقایسه می شود. داده های مورد استفاده در این پژوهش شامل؛ شاخص های دگرگونی های اقلیمی مانند خشکسالی ها، تغییرات درجه حرات کره زمین، آمار ماهانه و سالانه 9 رودخانه ایران و همچنین داده های تراز آب دریای خزر و سایر رودخانه ها است که از بانک اطلاعات مرکز ملی تحقیقات دریای خزر استفاده شده است. روش پژوهش به صورت تحلیل سری های زمانی و مقایسه ای می باشد. نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد که در یک دوره مشترک زمانی آبدهی رودخانه های ایرانی دریای خزر از یک روند کاهشی پیروی کرده که در دامنه این روند دو دوره افزایشی و دو دوره کاهشی دیده می شود. علاوه بر این تغییرات دبی رودخانه های ایران با تفاضل سالانه تراز آب همبستگی بالایی را نیز نشان می دهند این موضوع بیانگر اثرات متقابل دریای خزر و حوضه آبریز رودخانه های ایران بر روی یکدیگر است. بهره برداری از منابع آب رودخانه های ایران با احداث سد نیز از جمله عوامل دیگر مؤثر بر میزان آبدهی رودخانه ها در سال های اخیر بوده است.

تغییرات مؤلّفه ی دما ، به عنوان یکی از مهم ترین عناصر اقلیمی در نواحی شمال غرب ایران با نوسان های زمانی مکانی قابل ملاحظه ، نقش عمده ای در چگونگی بهره برداری از توان های محیطی ، کشاورزی و زراعت آن برعهده دارد . پیش بینی رخداد حوادثی همچون تنش های گرمایی ، سوز بادها و تغییرات در آستانه های دمای مورد نیاز برای رشد گیاهان ، ضرورت شناخت صحیح شرایط جوّی و به دنبال آن ، ارائه ی راهکار مناسب برای مبارزه با بلایای جوّی و ترسیم خوشه های مؤلّفه ی دمای این منطقه را برای برنامه ریزان آشکار می کند . در این پژوهش برای مقایسه ی دوره ی پایه (مشاهداتی) با داده های پیش یابی شده (شبیه سازی شده)، نخست آمار دمای روزانه ی (حداقل ، متوسّط و حداکثر) هفت ایستگاه اردبیل ، قزوین ، همدان ، کرمانشاه ، سنندج ، ارومیه و تبریز ، طیّ یک دوره ی 30 ساله (1990 - 1961) تهیّه و از سوی دیگر با داده های شبیه سازی شده ی 2011 تا 2040 که به وسیله ی مدل گردش عمومی جو HadCM3 و سناریوی A1 تولید و با استفاده از مدل LARS-WG ریز مقیاس شده، مورد مقایسه قرار گرفتند . روش مقایسه ی مؤلّفه ی دمای روزانه در قالب خوشه های مختلف و بر اساس روش خوشه بندی ، در چارچوب شش خوشه ی توافقی برای تمام ایستگاه ها و دوره های مورد مطالعه انجام گرفت . ازجمله نتایج این پژوهش ، افزایش مجموع میانگین دمای سالانه ی هفت ایستگاه مورد مطالعه به میزان 94/0 درجه سلسیوس برای سال های پیش یابی شده نسبت به دوره ی پایه ی 1990-1961 است.

در سال های اخیر بالا آمدن سطح آب دریای خزر که بخشی از رفتار طبیعی آن است ساختمان ها، زمین های زراعی و بخش های مسکونی و تجاری زیادی را تخریب کرده و یا در معرض تهدید و آب گرفتگی قرار داده است. به نظر میرسد، دلیل اصلی این خسارات از بین رفتن کارایی حریم قانونی و پیشروی فعالیت های انسانی در جهت رو به دریای مناطق ساحلی است. هدف از این مطالعه معرفی حریم مناسب برای بخش جنوبی دریای خزر(استان گیلان) بر اساس ارتفاعات بحرانی آب خزر و نتایج حاصل از ارزیابی آسیب پذیری ساحلی نسبت به بالا آمدن سطح آب دریا است. این حریم شامل دو بخش، محدوده حایل عمودی و افقی است. در این مطالعه از روش CVI (شاخص آسیب پذیری ساحلی) برای ارزیابی آسیب پذیری ساحل نسبت به بالا آمدن سطح آب دریا استفاده شده است. پنج متغیر در قالب دو زیرشاخص(طبیعی و انسان منشأ) در این روش مورد استفاده قرار گرفته است. نقشه نهایی به دست آمده از ارزیابی ساحلی به چهار طبقه با شدت آسیب پذیری کم، متوسط، بالا و بسیار بالا بر اساس طبقه بندی چارکی ارزش های موجود در نقشه نهایی تقسیم شده است. در نهایت متوسط فاصله طبقه بسیار آسیب پذیر تا محدوده حایل عمودی در هر دهستان ساحلی به عنوان حد حریم افقی در آن دهستان معرفی شده است.

سطح آب دریای خزر، علاوه بر تغییرات چند ساله و فصلی، دارای تغییرات ناگهانی و با تداوم های ساعتی و روزانه نیز هست که بر اثر الگوهای گردشی جو ایجاد می شوند و برخی مواقع بعضی از این نوسان ها آنقدر شدید است که خسارات سنگینی را به فعالیت های اقتصادی و اجتماعی نواحی ساحلی وارد می سازد. هدف از این پژوهش، شناخت همدیدی عوامل موجد ترازهای توفانی سواحل جنوبی دریای خزر است تا از اطلاعات حاصل از شناخت آنها بتوان در برنامه ریزی های محیطی به منظور کاهش خسارات استفاده نمود. این پژوهش در سال 1386 در سواحل جنوبی دریای خزر با استفاده از داده های همدیدی و آمارهای ساعتی برگرفته از CDC و ایستگاه های تراز سنجی در منطقه به روش کتابخانه ای و به شیوه همدیدی و توصیفی در محدوده 20 درجه غربی تا 80 درجه شرقی و 20 درجه تا 70 درجه شمالی انجام گرفت. یافته های این پژوهش نشان می دهد که ترازهای توفانی بیش از 50 سانتیمتر در سواحل جنوبی دریای خزر بر اثر ورود سامانه هایی که از ده منطقه جغرافیایی به این شرح، دریای سرخ، مدیترانه شرقی، مدیترانه غربی، سیبری، شمال افریقا، شمال اطلس شمالی، میانه اطلس شمالی، جنوب اطلس شمالی، دریای سیاه و نواحی قطبی منشا می گیرند و به اشکالی با تیپ آرایشی زین، چرخند، واچرخند، زبانه های چرخندی و واچرخندی بر روی نقشه های همدیدی ظاهر می گردند، ایجاد می شود. بررسی زمان وقوع و فراوانی سامانه های مختلفی که ترازهای توفانی را به وجود آورده اند و همچنین منشا و مسیر حرکت آنها گویای آن است که نقش دریا به عنوان منبع انرژی یا تقویت کننده انرژی سامانه ها بسیار مؤثر بوده، به احتمال زیاد طول مسیر عبور این سامانه ها از روی دریا با بلندی ارتفاع ترازهای توفانی در ارتباط خواهد بود.

نوسانات تراز آ‌ب دریای خزر عامل اساسی در تغییرات و دگرگونی‌های ساحلی است؛ به طوری که پیشروی و پسروی دریا سبب آب گرفتگی و استحداث اراضی ساحلی می‌شود. در حال حاضر قوانین موجود مرتبط با اراضی مستحدث و حریم دریای خزر کارآئی خود را عملاً به دلیل بالاآمدگی سطح آ ب دریا تا سال 1374 از دست داده‌ است. در همین خصوص طیّ هیجده سال، حدود 778 کیلومترمربع از اراضی ساحلی کشور زیر آب رفته است. نتایج بدست‌آمده از مطالعه نوسانات خزر نشان می‌دهد که دامنه نوسانی آن در مقیاس‌های زمانی از شدت‌های متفاوتی برخوردار است؛ به طوری که در دوره تاریخی حداکثر دامنه نوسانی حدود 69/13 متر، دوره ثبت ابزاری حدود 42/4 متر و همچنین حداکثر مد طوفان برآورد شده با دوره بازگشت یکصد ساله حدود 47/1 متر بوده است. علاوه بر موارد فوق، سطح آ‌ب دریای خزر دارای نوسانات فصلی نیز می‌باشد. بنابراین به منظور توسعه پایدار ساحلی لازم است تا استراتژیی در پیش گرفته شود که ضمن بهره‌برداری مطلوب از سواحل، کمترین آسیب از نوسانات را سبب شده و درعین حال کمترین آسیب به محیط زیست را وارد سازد. در نتیجه پیشنهاد می‌گردد تا به منظور همزیستی مسالمت‌آمیز با نوسانات تراز آ‌ب دریای خزر، محدوده نوسانی دریا را به چهار پهنة: ممنوعه، اضطرار، احتیاط و اطمینان تقسیم و بر اساس آن برنامه مدیریتی نواحی ساحلی پیگیری و تنظیم شود. در این مطالعه نقشه پیشنهادی برای سواحل جنوبشرقی ارائه شده است. واژگان کلیدی : نـوسـان تـراز آ‌ب دریـا، مد طـوفان، نوسـان دوره تـاریخی، نوسان دوره ثبت ابزاری، پهنه‌های چهارگانه.