حجت الله یزدان پناه

وارونگی هوا پدیده اقلیمی است که سبب افزایش تراکم آلایندگی در شهرهای پُرجمعیت و صنعتی می شود؛ به طوری که عبور از آستانه کیفیت هوا مشکلات عدیده ای برای شهروندان به دنبال دارد. توجه مدیران برای مقابله با این مشکل بیشتر معطوف به عوامل آلاینده چون ترافیک است. اما باید دید اگر این پدیده در فصول مختلف وجود دارد و عوامل آلاینده نیز تغییر چندانی در طول سال ندارد، چه عاملی سبب عبور مقدار شاخص کیفیت هوا از آستانه می شود و اگر استمرار اینورژن موجب چنین وضعیتی است، می توان راهکارهای اقلیمی برای کاهش استمرار این وضعیت پیشنهاد کرد. این پژوهشِ کاربردی با روش تحلیلِ فضاییِ مؤلفه های اقلیمی (فشار و دما) و آلاینده های هوا (O3, PM, Co, SO2, NO2) و با بهره گیری از روش همبستگی و تکنیک کریجینگ و با استفاده از تحلیلگر Surfer انجام گرفته است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که: * در حاکمیت اینورژن از طریق هسته های سلولی فشار و دما امکان تحریک سلول ها برای ایجاد آشفتگی وجود دارد. * در ماه آبان و آذر با کنترل ترافیک و در دی ماه با کنترل آلوده کننده های صنعتی می توان از عبور شاخص کیفیت از حد مجاز جلوگیری کرد.

امروزه یکی از بزرگ ترین چالش ها در کشاورزی بررسی اثر عوامل آب و هوایی بر محصولات کشاورزی است. هدف از این تحقیق پیش آگاهی رخداد سرمازدگی باغات بادام در منطقه نجف آباد است. با توجه به آمار بلندمدت فنولوژی درختان بادام در منطقه نجف آباد، تاریخ های گل دهی استخراج و براساس تاریخ های ژولیوسی محاسبه شد. سپس، جدول شاخص های حرارتی ترسیم شد. از میان پارامترهای موجود، به ترتیب تعداد روزهای بالاتر از دمای میانگین ، مجموع واحدهای حرارتی بیشتر از صفر (GDD>0)، و تعداد روزهای پایین تر از دمای میانگین بیشترین همبستگی مستقیم معنی داری (P-value <0.01) را با تاریخ گل دهی نشان داد که به ترتیب معادل 945/0، 938/0، و 921/0 بود. معادلات رگرسیون چندمتغیره خطی و شبکه عصبی مصنوعی نیز بین گل دهی و شاخص های حرارتی بررسی شد؛ ضریب همبستگی این معادلات به ترتیب 998/0 و 995/0 ملاحظه شد. سپس، راست آزمایی خروجی دمای روزانه مدل WRF در منطقه مورد مطالعه انجام و مشخص شد که پیش بینی دمای مدل از لحاظ آماری قابل قبول است. براساس نتایج، با تلفیق دو مدل فنولوژی و پیش بینی دما به وسیله مدل WRF می توان هشدار سریع 48ساعته رخداد سرمازدگی در باغات منطقه را با دقت کافی انجام داد.

وقوع مخاطرات جوی، همچون یخبندان و سرمای دیررس بهاره، سالانه، خسارات زیادی در بخش کشاورزی ایجاد می کند. برنامه ریزی به موقع می تواند خسارت ناشی از بلایای طبیعی را کاهش دهد. امروزه، با استفاده از مدل های پیش بینی عددی وضع هوا، می توان از خسارت های ناشی از آن ها جلوگیری کرد. در این تحقیق، برای ارزیابی پیش بینی دما توسط مدلWRF  در زمان وقوع سرماهای دیررس بهاره، از یازده ایستگاه هواشناسی واقع در حوضه آبریز زاینده رود، با درجه تفکیک افقی یک کیلومتر، شبیه سازی شد. سپس، با دو رویکرد نقطه ای و منطقه ای دماهای شبیه سازی شده با مقادیر دیدبانی متناظر در پیش بینی های 24 و 48ساعته دمای سطحی (دومتری) ارزیابی شد. براساس نتایج جذر میانگین مربعات خطا، ضریب تعیین اصلاح شده و شاخص میانگین اریبی که برای دمای شبیه سازی 24ساعته بهتر از 48ساعته است به ترتیب 8/2، 88/0، و 48/0 بود. ارتباط قابل قبولی از لحاظ آماری (ضریب همبستگی) بین متغیر مستقل، که همان داده های مدل WRF است، و متغیر وابسته، که همان داده های دیدبانی شده (واقعی) است، وجود دارد.

راهبردهای سازگاری با تغییر اقلیم به ویژه دربخش کشاورزی از راهکارهای تعدیل اثرات تغییر اقلیم است.این راهبردها در سه بخش درک تغییر اقلیم ، راهبرهای سازگاری و موانع آن  مورد توجه هستند.ایران با اقلیمی خشک،با خشکسالی های متوالی و روند افزایشی دما نیازمند انتخاب راهبردهای سازگاری با تغییر اقلیم است.برای تحلیل راهبردهای سازگار با تغییر اقلیم در بخش کشاورزی شهرستان رستم استان فارس از دو شاخص راهبردهای سازگاری با تغییر اقلیم ( ASI ) و موانع راهبردها ( PCI )  در دوره زمانی 2017-1987 و از داده های اقلیمی و کشاورزی  و در زمینه داده های میدانی از روش نمونه گیری کرجسی و مورگان استفاده شد. یافته ها نشان داد که بیش از 90درصد پاسخ دهندگان تغییر اقلیم و اثرات آن را درک  و به دنبال سازگاری با آن هستند.جهت دستابی به  راهبرد ASI اجرای پروژه های مدرن سازی آبیاری و تکنولوژی، کشت گونه های مقاوم به خشکی (کلزا،گیاهان داروئی) ،جابجای تاریخ کشت،کشت گلخانه ای و تنوع کشت محصولات جایگزین و به منظور محقق شدن راهبرد موانع ( PCI ) از طریق  ایجاد یک نظام حمایت مالی مناسب با شرایط اقتصادی کشاورزان، آموزش و افزایش دانش فنی کاربران و پایدار نمودن منابع درآمدی به موفقیت بیشتر راهبردهای سازگار با تغییر اقلیم دست یافت.در واقع راهبرد سازگاری با تغییرات اقلیمی و حذف موانع آن می تواند تاب آوری فعالیت های کشاورزی و امنیت غذایی منطقه را تامین نماید.

فنولوژی، شاخصی کلیدی در رشد و نمو گیاهان است و نقشی مهم در نظارت بر پوشش گیاهی دارد. در این پژوهش، مراحل اصلی فنولوژی پرتقال شامل تشکیل جوانه برگ و میوه، شکفتن جوانه برگ و میوه، میوه دادن و برگ دادن، رشد میوه و برگ دادن، رسیدن میوه و سیکل خواب با استفاده از سنجش از دور بررسی شد. منطقه مطالعه شده، یک باغ پرتقال در کشور ایران در جنوب شرقی استان فارس و در فاصله 25کیلومتری شهر داراب در روستای فسارود است. بدین منظور داده های مشاهداتی شامل داده های فنولوژی و آب وهوایی در بازه زمانی ده ساله (1385 تا 1395) جمع آوری شد. نخست تصاویر سنجنده مودیس برای سال 1385 تا 1395 با توجه به داده های زمینی و نقشه های 1:25000 سازمان نقشه برداری زمین مرجع شدند. این تصاویر برای محاسبه شاخص های پوشش گیاهی سنجش از دوری شامل شاخص تفاضلی نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI)، شاخص وضعیت پوشش گیاهی (EVI) و شاخص شرایط دمایی (TCI) استفاده شد. درنهایت در ارزیابی عملکرد شاخص های سنجش از دوری در مدل سازی مراحل فنولوژی، ضریب همبستگی میان این شاخص ها و داده های زمینی محاسبه شد. بیشترین مقدار ضریب همبستگی بین TCI وحداکثر دما برابر با 953/0 و کمترین ضریب همبستگی بین NDVI و حداکثر رطوبت برابر با 04/0 به دست آمده است. نتایج ضریب همبستگی حاکی است شاخص های به دست آمده از روش سنجش از دور با استفاده از تصاویر ماهواره ای به خوبی تغییرات مراحل اصلی فنولوژیکی را نشان می دهد؛ از سوی دیگر برمبنای این شاخص ها می توان بدون برداشت زمینی و مشاهده فیزیکی از روند تغییرات فنولوژی گیاه آگاه شد.

ذرت سومین غله پرمصرف مردم جهان است که در اقلیم های گرم کشت می شود. هدف پژوهش حاضر، تدوین تقویم زراعی ذرت رقم سینگل کراس 704 و تعیین مناطق مساعد این محصول در جنوب کشور براساس محاسبه نیازهای حرارتی آن برمبنای آمارهای فنولوژیک در چهار مزرعه تحقیقات کشاورزی داراب، زرقان، رودان و ارزوئیه طی سال های 1380 تا 1396 است. برای انجام این پژوهش، داده های دمایی 61 ایستگاه همدید در جنوب کشور (1375- 1395) از سازمان هواشناسی کشور گرفته شد؛ سپس رابطه بین میانگین 15روزه دما (متغیر تابع) با ارتفاع (متغیر مستقل) با استفاده از مدل رگرسیون خطی محاسبه و نقشه های تاریخ کشت اول و دوم این گیاه در جنوب کشور برای تمامی ماههای سال در محیط GIS ترسیم شد؛ در ادامه طول دوره های فنولوژیک و درجه روز رشد محاسبه و وقوع برخورد به دماهای بازدارنده رشد بررسی شد؛ درنهایت نقشه مناطق مساعد ازنظر تأمین درجه حرارت با نقشه کاربری اراضی، ارتفاع و شیب تلفیق شد. نتایج به دست آمده نشان می دهد در 73 درصد از منطقه مطالعه شده با توجه به تاریخ کشت تعیین شده، شرایط حرارتی برای کشت ذرت فراهم می شود؛ اما به دلیل محدودیت های توپوگرافی و اراضی نامناسب کشت، این پهنه به 23 درصد (59/91846 کیلومترمربع) از منطقه کاهش می یابد. مناطق بسیار مساعد، مساعد و نیمه مساعد به ترتیب 12، 8 و 3 درصد از منطقه مطالعه شده اند. کشاورزان می توانند با به کارگیری نقشه ها، بهترین تقویم های زراعی و مکان استقرار مزرعه خود را برای کشت محصول مدنظر انتخاب کنند

سری های زمانی شاخص های گیاهی سنجش از دورامکان بازیابی فنولوژی گیاهان را در سطح زمین فراهم کرده است، اما این سری زمانی توسط ابرها و رطوبت و هواویزها تحت تأثیر قرارمی گیرند و باعث ایجاد نوفه در سیگنال های دریافتی سنسورهای ماهواره ای می شوند. برای بر طرف کردن این مشکل، چندین تابع هموارسازی داده ها برای حذف نوفه استفاده می شود که به دلیل اختلاف نظر در مورد عملکرد آنها، مقایسه بین آن ها لازم است. پارامترهای فنولوژیکی مشتق شده از ماهواره به طور خاص اطلاعاتی در مورد فنولوژی یک گیاه، گونه ها یا فازهای آن (به عنوان مثال، باز شدن جوانه، ظهور برگ، باز شدن برگ و گلدهی) ارائه نمی دهند. شاخص های گیاهی سنجش از دور معمولاً قادر به تخمین چند پارامتر فنولوژیکی مانند شروع فصل SOS، پایان فصل EOS هستند. هدف این پژوهش، ارزیابی سه روش هموارسازی سری های زمانی، با استفاده از معیارهای آماری، داده های درجا و پارامترهای فنولوژی استخراج شده از شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی NDVI حاصل از تصاویر ماهواره لندست 8، از مزرعه کلزا واقع در منطقه فرخ شهر استان چهارمحال و بختیاری، است. روش های هموارسازی توسط بسته نرم افزاری TIMESAT استفاده شد که شامل روش های ساویتزکی- گولی S-G، تابع نامتقارن گاوسی AG و تابع لجستیکی دوگانه DL است. نتایج نشان داد که در صورت استفاده ی بهینه از پارامترهای هموارسازی، روش هموارسازی S-G در بازسازی سری های زمانی از دقت بیشتری 0/98=r نسبت به سایر روش ها برخوردار است. همچنین، نتایج نشان داد که معیار آماری ضریب همبستگی پیرسون در مقایسه با مجذور میانگین مربعات خطا شاخص قوی تر برای بازسازی سری های زمانی است. در برآورد پارامترهای فنولوژی نیز، تابع هموارساز DL با اختلاف برآورد یک روز برای آغاز فصل SOS و 9 روز برای پایان فصل EOS کمترین میزان خطا را با داده های فنولوژی مشاهداتی داشت.

اقامتگاه های بومگردی بعنوان یکی از تأسیسات مهم گردشگری، بخشی فرصت آفرین در کسب وکار گردشگری است که نقش به سزایی در رونق گردشگری مقصد دارد. استان اصفهان بعنوان یکی از مقاصد مهم گردشگری کشور دارای بیشترین تعداد اقامتگاه بومگردی کشور می باشد و عملکرد مطلوب آنها بر موفقیت گردشگری استان اثرگذار است. هدف پژوهش حاضر بررسی عوامل و شاخص های مؤثر بر موفقیت کسب وکار اقامتگاه های بومگردی در شهرستان های جنوب شرقی استان اصفهان شامل اصفهان، جرقویه، ورزنه و کوهپایه است. روش تحقیق توصیفی- تحلیلی است و به شیوه پیمایشی انجام شده است. برای جمع آوری داده ها از پرسشنامه محقق ساخته استفاده شد. جامعه آماری پژوهش، مدیران و کارکنان ارشد اقامتگاه های بومگردی منطقه مورد مطالعه هستند که با استفاده از روش تمام شماری نظر 75 نفر مدیران و کارکنان ارشد 34 اقامتگاه بررسی شد. برای روایی پرسشنامه از روش صوری و برای پایایی پرسشنامه از ضریب کرونباخ استفاده شد که تأیید شد. برای تحلیل داده ها از نرم افزار SPSS و آزمون های رگرسیون، تی تک نمونه ای، آنووا و فریدمن استفاده شد. نتایج نشان داد «عناصر تسهیل گر بیرونی»، «نوآوری های مدیریتی و برنامه ریزی اقامتگاه»، و «فعالیت های عملیاتی پایداری» بر موفقیت کسب و کار اقامتگاه بومگردی منطقه مورد مطالعه اثرگذار بودند، و عناصر تسهیل گر بیرونی بیشترین تأثیر مستقیم و غیرمستقیم را داشته است. نتایج به تفکیک عامل ها نیز حاکی از تفاوت اثرگذاری عوامل بر موفقیت کسب و کار اقامتگاه بومگردی در منطقه مورد مطالعه است و سه عامل حمایت مالی (4.60)، مهارت نیروی انسانی (4.49) و شناخت وضعیت بازار گردشگری و کسب و کار (4.44) بیشترین اثرگذاری را از دیدگاه پاسخگویان داشتند.

در سالیان اخیر، مطالعه فنولوژی محصولات زراعی با استفاده از داده های ماهواره ای گسترش فراوانی یافته است. امروزه داده های سنجنده OLI از ماهواره لندست 8 با تفکیک مکانی 30 متر، تشخیص مراحل فنولوژی گیاهان را در مقیاس محلی فراهم کرده است. در این پژوهش، از شاخص های سنجش از دور NDVI، EVI، Greenness و Brightness حاصل از سنجنده OLI و شاخص GCC حاصل از تصاویر دوربین دیجیتال، برای برآورد مراحل فنولوژی گیاه کلزا و از فیلتر ساویتزکی- گولی برای برطرف کردن داده های پرت و تولید منحنی های هموار سری های زمانی شاخص های گیاهی استفاده شد. نتایج نشان داد که منحنی های حاصل از شاخص های NDVI, EVI, GCC هر چهار مرحله فنولوژی سنجش از دور( سبزینگی، رکود، بلوغ و پیری) را به خوبی نمایش می دهند اما شاخص Greenness، مرحله رکود را به خوبی نمایش نمی دهد. منحنی حاصل از شاخص Brightness رفتاری عکس با دیگر منحنی ها از خود نشان می دهد. بر اساس آزمون همبستگی پیرسون داده های شاخص GCC با داده های شاخص NDVI و Brightness همبستگی دارند. برای برآورد شروع فصل و پایان فصل از روش های آستانه نسبی، نرخ تغییر و مشتق اول استفاده شد و نتایج نشان داد که روش مشتق اول و آستانه نسبی به ترتیب با میانگین اختلاف 18 و 19 روز در برآورد شروع فصل و روش نرخ تغییر با میانگین اختلاف 8 روز در برآورد پایان فصل بهترین عملکرد را دارند. همچنین شاخص Brightness با میانگین اختلاف 16 روز و شاخص EVI با میانگین اختلاف 7 روز به ترتیب در برآورد شروع فصل و پایان فصل بهترین عملکرد را دارند.

سری های زمانی شاخص های گیاهی سنجش از دور امکان بازیابی فنولوژی گیاهان را در سطح زمین فراهم کرده است. ابرها، رطوبت، و هواویزها باعث ایجاد نوفه در سیگنال های دریافتی سنجنده های ماهواره ای می شوند و در نتیجه کیفیت سری های زمانی کاهش می یابد. برای رفع این مشکل و بازسازی سری های زمانی، چندین تابع هموارسازی داده ها برای حذف نوفه استفاده می شود که، به دلیل اختلاف نظر درمورد عملکرد آن ها، مقایسه بین آن ها لازم است. اهداف این تحقیق ارزیابی عملکرد توابع مختلف هموارسازی در نرم افزار TIMESAT و تأثیرات آن ها در بازسازی سری های زمانی و برآورد پارامترهای فنولوژیکی آغاز فصل رشد (SOS) و پایان فصل رشد (EOS) با استفاده از داده های نمایه Greenness (سبزینگی) ماهواره لندست 8 است. پالایشگر ساویتزکی- گولی (S-G)، تابع نامتقارن گوسی (AG)، و لجستیک دوگانه (DL) برای برازش داده های Greenness   استفاده شد و عملکرد آن ها با استفاده از اندازه گیری خطای مجذور میانگین مربع (RMSE) و ضریب همبستگی پیرسون (r) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که روش هموارسازی S-G در بازسازی سری های زمانی از دقت بیشتری (935/0 = r) برخوردار است. در برآورد پارامترهای فنولوژی، تابع هموارساز DL در برآورد آغاز فصل و تابع هموارساز AG در برآورد پایان فصل به ترتیب با 8 و 14 روز اختلاف با داده های مشاهداتی بهترین عملکرد را داشتند. این مطالعه نشان داد که روش های هموارسازی نرم افزار TIMESAT عملکرد مناسبی دارند

افزایش ناهنجاری های جوی نظیر بارش های ناگهانی، وزش طوفان های شدید، خشک سالی و افزایش دما چند سالی است که در برخی نقاط ایران به چشم می خورد. بارش برف در شهرهای جنوبی و مرکزی کشور پس از ۵۰ سال، سرمای شدید و بارش تگرگ در فصل شکوفه دهی درختان، افزایش متوسط دمای برخی شهرها در سال های اخیر را نمونه هایی از تغییرات محسوس در آب وهوای ایران دانست. مدل های گردش عمومی جو بر اساس سناریوهای انتشار گازهای گلخانه ای اقلیم آینده کره زمین را پیش بینی می کنند. ولی دقت مکانی این مدل ها بسیار کم بوده و نتایج آن ها به منظور بررسی اثرات تغییر اقلیم در علوم مختلف کاربرد ندارد. لذا ریزمقیاس گردانی داده های GCM ضرورت پیدا می کند. ولی دقت این مدل ها به شرایط جغرافیایی و اقلیمی هر منطقه بستگی دارد. در این پژوهش اثرات احتمالی تغییر اقلیم بر پارامترهای اقلیمی روزانه بارش، حداقل، و حداکثر دما در ایستگاه های سینوپتیک شمال خوزستان در دوره ی آماری (2014-1985) مورد بررسی قرار گرفت. پیش بینی ها را با استفاده از سناریوی A2 و B1 و مدل HadCM3 برای دوره زمانی (2030-2011) و (2050-2030) انجام شد. و برای ریز مقیاس گردانی داده هایGCM از نرم افزار LARS-WG استفاده شد. نتایج نشان می دهد که بارش سالانه در منطقه روند نزولی را طی کرده است. و بیشترین افزایش دما، در دمای کمینه بوده است. و این افزایش در فصل زمستان مشهودتر است. و بیشترین افزایش دما در سناریو A2برای افق 2050مشاهده شد.

میانگین شاخص کیفی هوای شهر اصفهان در ماه آبان برابر 167 با وضعیت هوای آلوده و ناسالم برای عموم بوده است. با افزایش غلظت آلاینده ها در همین ماه و ماه های آذر و دی و با بروز و ظهور پدیده وارونگی هوا، هوای اصفهان بسیار ناسالم تر شد و میزان آلایندگی های این شهر از مرز هشدار گذشت و به حالت کشنده رسید. 70 درصد آلایند های این کلانشهر را وسایل نقلیه موتوری و 30 درصد دیگر را صنایع تولید می کنند. مسئله اصلی در این تحقیق این است که چگونه با تمسک به اقدامات مدیریت هوا می توان شرایطی فراهم کرد که آلودگی هوا به مرز بحران نرسد؟ براساس نتایج این پژوهش، اصفهان به طور متوسط در سال 12 روز دارای آلودگی بحرانی جوی است که از حد آستانه می گذرد. از این 12 روز، 4 روز در آبان، 6 روز در آذر و 2 روز در دی ماه گزارش گردیده است. روند افزایشی آلودگی هوا نیز از غرب به هسته مرکزی شهر و سپس به سوی شرق اصفهان است. در ماه آبان و آذر با کنترل ترافیک و در دی ماه با کنترل آلوده کننده های صنعتی میتوان از عبور شاخص کیفیت از حد مجاز جلوگیری کرد.

متغیرهای اقلیمی مهم ترین عوامل تأثیرگذار بر تغییرات پوشش گیاهی محسوب می شوند. امروزه از تصاویر ماهواره ای به طور گسترده ای برای بررسی اثر نوسانات متغیرهای اقلیمی بر تغییرات پوشش گیاهی استفاده می گردد. هدف از پژوهش حاضر بررسی رابطه متغیر اقلیمی بارش، دما و رطوبت بر تغییرات شاخص های پوشش گیاهی باغات پرتقال حسن آباد داراب با استفاده از داده های ماهواره ای می باشد. بدین منظور داده های مشاهداتی، شامل داده های فنولوژی درخت پرتقال و داده های هواشناسی در بازه زمانی ده ساله (1385 تا 1395) مربوط به ایستگاه هواشناسی کشاورزی حسن آباد داراب جمع آوری شده است. تصاویر سنجنده مودیس برای سال 1385 تا 1395 با توجه به داده های زمینی و نقشه های 1:25000 سازمان نقشه برداری زمین مرجع شدند. این تصاویر برای محاسبه شاخص های پوشش گیاهی سنجش ازدوری شامل شاخص تفاضلی نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI)، شاخص وضعیت پوشش گیاهی (EVI) استفاده گردید. نتایج نشان داد که متغیرهای حداکثر رطوبت، حداقل دما و بارش دارای تأثیر مثبت معنی دار بر متغیر NDVI هستند. به علاوه متغیرهای حداکثر دما، حداقل رطوبت دارای تأثیر منفی معنی دار بر متغیر وابسته NDVI و EVI هستند. به منظور تعیین اهمیت هریک از متغیرهای مستقل در پیش بینی متغیرهای وابسته از روش شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. یافته ها نشان داد که عناصر اقلیمی بارش، حداقل دما، حداکثر دما، حداقل رطوبت و حداکثر با مقادیر به ترتیب (39/0، 3/0، 13/0، 1/0 و 06/0 ) بیشترین تأثیر را بر EVI دارند. به علاوه تاثیر این متغیرها بر شاخص NDVI به ترتیب ضرایب آنها (2/0، 28/0، 22/0، 11/0 و 17/0) می باشد.درنهایت به منظور افزایش قدرت توضیح دهندگی مدل از روش رگرسیون ARMAX استفاده شد. نتایج نشان داد استفاده از این روش منجر به افزایش قدرت توضیح دهندگی مدل، کاهش خطای پیش بینی می گردد.