درخت حوزه‌های تخصصی

تغییرات و جابجایی های کلی و حتی جزئی الگوی رودخانه از عمده ترین مباحث مربوط به ژئومورفولوژی رودخانه ای به شمار می رود. به همین علت تحقیقات و مطالعات زیادی توسط ژئومورفولوژیست ها در این زمینه انجام گرفته است. با بررسی الگوی یک رودخانه می توان شرایط کنونی و پتانسیل تغییرات احتمالی آن را در آینده بهتر درک کرد و همچنین می توان پاسخ رودخانه را نسبت به تغییرات طبیعی و انسانی پیش بینی کرد. رودخانه ارس یکی از مهم ترین رودخانه های مرزی ایران در حوضه آبریز دریای خزر می باشد که بنا به دلایل مختلف زمین های ساحلی خود را به واسطه تغییرات جانبی موردتهاجم قرار داده و نهایتاً موجب تخریب اراضی زراعی و مسکونی و جاده ساحلی شده است که خصوصاً در مناطق دشتی حمله رودخانه به سواحل تشدید یافته و باعث تغییرات عرضی شدید شده است. وجود تأسیسات زیربنایی مهم کشاورزی، پروژه های عمرانی و صنعتی در حاشیه رودخانه ارس موجب شده که تغییر مسیر این رودخانه از اهمیت بالایی برخوردار باشد. در این مطالعه به منظور بررسی تغییرات زمانی و مکانی بستر رودخانه ارس از تصاویر ماهواره ای Landsatسنجنده OLIو TMدر بازه ی زمانی 1987 الی 2013 و همچنین از تصاویر ماهواره IRS سنجندهP5 هم برای تفسیر دقیق تر عوارض کناره های رودخانه استفاده گردید. ضرایب هندسی رودخانه برای دو دوره زمانی فوق مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. نتایج حاصله تغییرات و جابجایی عرضی زیادی را طی 26 سال اخیر (در بعضی نقاط 7/1 کیلومتر) نشان داد. بیش ترین میزان این تغییرات در قسمت پایین دست بازه انتخابی صورت گرفته است. مطالعه عوامل مؤثر در تغییرات عرضی رودخانه ارس نیز نشان داد که پایین بودن شیب رودخانه و همچنین جریان رودخانه بر روی بستر آبرفتی جوان فرسایش پذیر از مهم ترین عوامل تغییرات عرضی این رودخانه بوده است و سایر عوامل تأثیرگذار در مرتبه بعدی قرارگرفته اند.

حوادث و رخدادهای جوی هر از گاهی بسته به وسعت و دامنه زمانی وقوع شان در زمره بحران های طبیعی قابل پیش بینی، مشکلات جدی را در روند زندگی بشر ایجاد می کنند. یکی از پرمخاطره ترین آن ها بارش برف سنگین منطقه جلگه ساحلی گیلان در بهمن 1392 می باشد. در این پژوهش به منظور درک ساختار گردشی جو در زمان وقوع این مخاطره طبیعی، روش تحقیق محیطی به گردشی در نظر گرفته شد. بر این اساس داده های روزانه ایستگاه های هواشناسی استان گیلان برای روزهای 10ام تا 14ام بهمن 1392 مورد مطالعه قرار گرفتند و آمارهای مربوطه استخراج شدند. پس از آن با تعیین روز اوج بارش برف به منظور دستیابی به تهیه نقشه های ترکیبی همدید با استفاده از پایگاه داده مرکز ملی پیش بینی محیطی و مرکز ملی تحقیقات جوی آمریکا، داده های فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتاسیل، نم ویژه، سرعت قائم، تابش طول موج خروجی، مولفه باد مداری و نصف النهاری در تراز های مختلف جوی دریافت شد. نتایج حاکی از بارشی سراسری در روزهای مذکور در جلگه گیلان می باشد. ایستگاه انزلی بیشترین و منجیل کمترین بارش ها را داشته اند. مهمترین عامل گردشی جو نیز مرکز پرفشار قوی است که در بخش های شمالی اروپا شکل گرفته است. این مرکز با جریانات جنوب سوی خود بر روی دریاچه خزر مستقر شده و با ایجاد اختلافات شدید دمایی بین آب دریا و توده هوای ورودی، با ایجاد همرفت شدید و صعود قوی بر روی منطقه ی مورد مطالعه بارش های شدید و مخاطره آمیز سواحل جنوبی خزر بویژه جلگه گیلان را منجر شده است. بنابراین در راستای برنامه ریزی مدیریت بحران حوادث غیرمترقبه، یک برنامه جامع پیش بینی و ایجاد یک ساختار عملیاتی مناسب دارای قابلیت اجرایی در هنگام وقوع چنین مخاطراتی در سطح ملی با هدف کاهش آسیب ها ضروری می باشد.

در سال های اخیر، مطالعه فرین ها و حدی ها برای کارشناسان و دانشمندان اقلیم به علت تأثیرات شدید و مخربی که بر فعالیت های انسانی و فرایندهای طبیعی دارند، مورد توجه قرارگرفته اند که در کشور ما نیز به صورت پراکنده به این مهم پرداخته می شود. در این پژوهش سعی شده پیش بینی و تحلیل دماهای کرانگین بالای کرمانشاه با استفاده از داده های بیشینه مطلق سالانه ایستگاه کرمانشاه و ارتباط آن ها با شاخص اقلیمی اطلس شمالی طی یک دوره 50 ساله (2010- 1961) بررسی شود. از روش رگرسیون (پلی نومیال و لگاریتمی) و آماره من- کندال برای آزمون معنی داری روند تغییرات سری های دمایی استفاده شد و نمودار آن با استفاده از نرم افزار مطلب ترسیم گردید. با استفاده از ضرایب همبستگی پیرسون ارتباط آن ها با شاخص NAO و موج گرمایی بررسی گردید. نتایج نشان می دهد که دمای 2 دهه 1970 و 1980 پایین تر و 3 دهه 1960، 1990 و 2000 بالاتر از متوسط طولانی مدت باشند و دهه 1980 سردترین و دهه 2000 گرم ترین دهه معلوم گردید. نتایج کلی این پژوهش بیانگر نوسانات فصلی در سری دماهای کرانگین بیشینه کرمانشاه است که این نوسانات معنی دار نیستند. برای پیش بینی دمای کرانگین بیشینه کرمانشاه مدل هالت وینترز بهترین مدل تشخیص داده شد که حاصل از این مدل نشان می-دهد در سال های 2014 و 2019 دما افزایش ناهنجاری خواهد داشت. بیشترین همبستگی بین نوسان اطلس شمالی و دماها در فصول سرد سال و در بازه زمانی یک ماهه و به صورت منفی نمود پیداکرده، درحالی که ضریب همبستگی در فصول گرم سال با وقفه سه ماهه و از رابطه ای مثبت برخوردار است.

خشکسالی، رخدادی طبیعی است که در همه نوع اقلیم مشاهده می شود. این پدیده قادر است خسارات شدیدی به مناطق مستعد وارد سازد. از آنجایی که خشکسالی، کشاورزی سواحل خزر را به دلیل ویژگی خاص خود دستخوش تغییر می کند، این پدیده در سواحل خزر مورد بررسی قرار گرفته شد. هدف این پژوهش، بررسی خشکسالی طی دوره پایه 2010-1961 و آینده 2030-2011 در سواحل جنوبی خزر با استفاده از نمایه SPI(نمره (Zاست. داده های روزانه بارش 5 ایستگاه برای محاسبه مجموع بارش ماهانه و داده های مدلHADCM3 تحت سناریویB1 وA2دریافت شد. برای ریز مقیاس کردن داده هایHADCM3 از دو مدل ریزمقیاس ساز LARS-WGوSDSMاستفاده شد. نتایج نشان داد، مدل LARS_WG قابلیت بالاتری نسبت به مدلSDSMبرای ریزمقیاس کردن داده های بارش دارد. نتایج شبیه سازی مدل LARS-WG، افزایش بارش برای ماه های ژانویه -فوریه- نوامبر – و دسامبر و کاهش آن برای ماه های آگوست و سپتامبر را در هر پنج ایستگاه تخمین زد. نتایج شبیه سازی با مدل LARS-WGبا ضریب تبیین 96 تا 99 درصد، خطای مطلق میانگین 3.6 تا 12.6 میلیمتر و نتایج آزمون های T وF که به ترتیب برای معنی داری میانگین و واریانس داده ها می باشد، معنی دار است. معنی داری 2 میانگین مشاهداتی و شبیه سازی 2 مدل و هم توزیع بودن با دو تست به ترتیب ویلکاکسون و کلموگروف اسمیرنوف ثابت شد. شدت خشکسالی با استفاده ازGISبه نقشه تبدیل شد. نتایج نمره Zسه ماهه با ریزمقیاس سازی مدل LARS-WGنشان داد، بیشترین فراوانی و شدت خشکسالی طی دوره مشاهداتی مربوط به ایستگاه انزلی و رشت است. طی دورهآینده ایستگاه رشت، گرگان و رامسر بالاترین شدت خشکسالی را خواهند داشت. نمره Z6 ماهه مشخص کرد، از نظر فراوانی؛ ایستگاه بابلسر،گرگان و رامسر و از نظر شدت؛ ایستگاه انزلی، رشت و رامسر بالاترین خشکسالی را تجربه کرده اند. درآینده رامسر و سپس رشت و گرگان درجات بالاتر خشکسالی را خواهند داشت. نمره Z12 ماهه نیز بیشترین شدت را برای ایستگاه رامسر و سپس انزلی و برای آینده در رشت، رامسر، بابلسر و انزلی نشان داد. نتایج مشخص کرد، دوره های نرمال بر اساس نمایه نمره Z، دوره های با فراوانی بیشتری نسبت به بقیه دوره ها در هر 5 ایستگاه بوده است.

تبخیر مؤلفه ای اساسی در چرخة هیدرولوژی است و نقش مهمی در مدیریت منابع آب دارد. در این تحقیق عملکرد مدل های شبکة عصبی مصنوعی (ANN) و ماشین بردار پشتیبان (SVM) در تخمین تبخیر روزانه ارزیابی شده است. داده های روزانة هواشناسی میانگین دما، سرعت باد، فشار هوا، رطوبت نسبی، بارش، دمای نقطة شبنم، و ساعت آفتابی ایستگاه های سینوپتیک تبریز و مراغه، به منزلة ورودی مدل های ANN و SVM، برای تخمین تبخیر روزانه استفاده شد. نخست ده ترکیب مختلف از هفت ورودی و سپس ورودی های منفرد به منظور تخمین تبخیر به کار گرفته شدند. نتایج مدل های استفاده شده نشان داد که هر دو مدل ANN و SVM عملکرد قابل قبولی در تخمین تبخیر دارند. ارزیابی نتایج استفاده از ورودی های تکی نشان داد که به ترتیب کاربردِ پارامترهای میانگین دما و ساعت آفتابی نسبت به پارامترهای دیگر نتایج بهتری در تخمین تبخیر هر یک از ایستگاه ها داشته است. بررسی های این تحقیق نشان می دهد که اگرچه تفاوت معنی داری بین نتایج سه تابع کرنل ماشین بردار پشتیبان وجود ندارد، تابع کرنل پایة شعاعی در مقایسه با توابع کرنل دیگر از دقت زیاد و عملکرد بهتری در تخمین تبخیر روزانه برخوردار است.

اجرای طرح احیای اراضی بیابانی دشت لامرد در استان فارس از طریق عملیّات نهال‌کاری، بذرپاشی و حفاظتی در سطحی معادل هشت هزار هکتار با استفاده از گونه‌های مقاوم به خشکی و شوری نظیر آتریپلکس ، سمر(کهور پاکستانی) از سال 1374 آغاز گردید. با توجّه به اهمیت اجرای طرح مذکور، این تحقیق به منظور بررسی تغییرات خاک و پوشش گیاهی در اثر اجرای طرح انجام شد. در هر منطقه (نهال‌کاری، بذرپاشی و حفاظتی) تعداد پنج پروفیل جهت بررسی خصوصیّات فیزیکی و شیمیائی خاک (بافت، هدایت الکتریکی، اسیدیته، آهک، گچ، نسبت جذب سدیم، املاح محلول سدیم، پتاسیم، کلسیم، منیزیم و کلر) حفر گردید. همچنین خصوصیّات پوشش گیاهی از جمله درصد پوشش، تولید، وضعیّت و گرایش پوشش گیاهی با استفاده از روش‌های معمول در هر یک از برنامه‌های اجرائی تعیین شد. به منظور مقایسة خصوصیّات خاک و پوشش گیاهی در مناطق و عمق‌های مختلف از آنالیز واریانس و جهت گروه‌بندی میانگین خصوصیّات از آزمون چند دامنه دانکن استفاده شد. براساس نتایج حاصله، خاک‌های منطقه مورد مطالعه دارای میزان شوری زیادی است و سایر املاح موجود در خاک در مقایسة با زمان اجرای طرح، به‌ویژه در منطقة حفاظتی (بحرانی) افزایش قابل توجّه داشته و گسترش منطقه حفاظتی به درون منطقه نهال‌کاری و بذرپاشی کاملاً مشهود است. با توجّه به بررسی‌های انجام شده، از دلایل مهّم خشکیدگی نهال‌ها در منطقة نهال‌کاری‌شده طیّ سال‌های بعد از اجرای طرح (علی‌رغم رشد قابل‌توجّه در سال اول) می‌توان به قطع عملیّات آبیاری تکمیلی، برخورد ریشة گیاهان با سخت‌لایه ناشی از آهک (در عمق 60-30 سانتی‌متری) و سطح ایستابی بالا و آب شور، آسیب‌دیدگی ریشه گیاهان به دلیل سله‌بندی شدید خاک سطحی و سنگینی بافت خاک اشاره کرد.

وسعت زیادی از پهنه ایران را سطوح نسبتاً هموار و کم ارتفاعی تشکیل می دهد که بدلیل ارتفاع اندک و سایر عوامل‘ از شرایط اقلیمی خشک و نیمه خشک برخوردارند. فقر پوشش گیاهی و همواری نسبی‘ موجب غلبه فرآیندهای کندوکاو و تراکم بادی در این مناطق شده است. میزان فرسایش بادی و حجم نقل و انتقال مواد‘ وابسته به ویژگیهای باد اعم از سرعت‘ جهت و فراوانی آن است‘ قدرت حمل مستقیم باد محدود به ذراتی می گردد که قطر آنها کمتر از 2 میلیمتر باشد. هدف این تحقیق بررسی ویژگیهای باد در منطقه بندریگ کاشان و ارتباط این ویژگیها با نسبت قطر ذرات ماسه می باشد. روش تحقیق مبتنی بر ‹‹روش تحلیلی›› است و برای تجزیه و تحلیل و یافتن ارتباط از روش ‹‹اختلاف›› استفاده شده است. ‹‹روش›› کار دانه سنجی ذرات ماسه نمونه برداری شده از پیرامون بندریگ می باشد و ‹‹تکنیک›› کار مقایسه ارتباط قطر ذرات ماسه و سرعتهای آستانه باد از طریق شاخص بدست آمده در عملیات آزمایشگاهی است. نتایج نشان می دهند که قطر ذرات ماسه در محور شرقی بندریگ درشت تر از آستانه بادهای ثبت شده در ایستگاه کاشان است و این مسأله بیانگر وجود بادهای شدیدتری از این سمت است که عمدتاً بدلیل مانع توپوگرافی بندریگ‘ در ایستگاه کاشان ثبت نمی گردد. وجود فعالیتهای انسانی در حاشیه جنوبغربی بویژه در زمینهای زراعی و نیز مالچ پاشی گسترده در تمامی حاشیه شمالغربی‘ غرب و جنوبغربی طی 30 سال گذشته موجب تغییر سیستم و فرآیند حمل و نقل بادی شده است. از اینرو ذرات ماسه با ویژگیهای باد‘ برازش نشان نمی دهند. تنها در نمونه های حاشیه شمالشرقی بدلیل توپوگرافی مساعد و عدم دخالتهای انسانی‘ بین سرعتهای آستانه با دامنه دانه بندی‘ همبستگی نسبتاً قابل قبولی دیده می شود.

هدف از تحلیل رگرسیونی پیش بینی متغیر وابسته از طریق متغیر مستقل می باشد. بر این اساس در تحلیل رگرسیونی محقق به دنبال پیش بینی است. به همین دلیل برای تحلیل های پیشرفته و پیش بینی تغییر در متغیر وابسته در صورت تغییر در متغیر یا متغیرهای مستقل باید از روش های تحلیل رگرسیونی استفاده کرد. وقتی رابطة متغیرها بررسی می شود باید به این نتیجه رسید که متغیرها قابلیت تحلیل رگرسیونی را دارند. در تحلیل رگرسیونی بررسی فرض های خطی بودن، بهنجاری، ثابت بودن واریانس داده و مستقل بودن مشاهدات اهمیت زیادی دارد. لذا کاربرد تحلیل رگرسیونی در مطالعات اقلیمی به منظور بررسی رابطة بین متغیرها و پراکنش آنها می باشد. مراحل اجرای تحلیل رگرسیونی داده های اقلیمی سنجش، تحلیل و پیش بینی است. در مرحلة سنجش محقق باید داده ها را برای تحلیل رگرسیونی ارزیابی کند، سپس شرایط موجود هر ایستگاه را تحلیل کند و در نهایت رابطه و میزان تغییر و پراکنش متغیرها را پیش بینی نماید. با بررسی رابطه و پراکنش متغیرها می توان به وضعیت و شرایط حاکم بر یک ایستگاه پی برد. متناسب با روند تحلیلی مدل های رگرسیونی از سری های دمای ایستگاه های یزد و خرم آباد استفاده شده است.

افزایش گازهای گلخانه ای در چند دهه اخیر باعث بر هم خوردن تعادل اقلیمی کره زمین شده که به آن پدیده تغییر اقلیم اطلاق می شود. مهم ترین تبعات تغییر اقلیم افزایش دمای متوسط کره زمین، افزایش پدیده های حدی اقلیمی نظیر سیل، طوفان، تگرگ، امواج گرمایی، افزایش سطح آب دریاها، ذوب شدن یخ های قطبی و سرماهای نابهنگام خواهد بود. استفاده از مدل های ریز مقیاس نمایی آماری در برآورد نوسانات اقلیمی، این امکان را فراهم ساخته که بتوان داده های آب و هوایی را در مقیاس مکانی و زمانی مناسب تولید کرد. چنین قابلیتی کمک شایانی به مطالعه نوسانات اقلیمی در مقیاس محلی و منطقه ای کرده است. در این تحقیق کارایی مدل LARS-WG  برای تولید و شبیه سازی داده های روزانه دما، بارش و ساعت آفتابی در استان لرستان با استفاده از پارامترهای آماری  MAE, T-STUDENT,MAE,R2 مورد بررسی و ارزیابی قرار گرفت و تغییرات ناشی از آن ها نیز در آینده آشکارشد. نتایج حاصل از آن نشان داد که در سطح اطمینان 99 درصد تفاوت معنی داری بین داده های واقعی و داده های حاصل از مدل وجود ندارد و مدل کارایی لازم را در جهت تولید داد ه های روزانه داراست. پس از اطمینان از کارایی مدل، از خروجی های مدل HADCM3 استفاده شد و داده های روزانه دما، تابش و بارش برای دوره پایه (2005-1961) ، تحت سه سناریوی A1B (سناریوی حد وسط)، A2 (سناریوی حداکثر) و B1 (سناریوی حداقل) شبیه سازی گردید. بر اساس برآورد مدل HADCM3 برای سناریوهای مورد بررسی در دوره های آتی، میانگین دمای بیشینه و بارش استان به ترتیب حدود(9/0 تا 03/1 درجه) و(04/12 درصد)افزایش و میانگین ساعات آفتابی حدود6/0 کاهش خواهد یافت.همچنین با وجود تغییرات کمتر دمای بیشینه نسبت به دمای کمینه، افزایش متوسط دمای هوا در این دوره قابل انتظار می باشد. طبق این نتایج شرایط اقلیمی استان لرستان در 50 سال آینده تفاوت محسوسی با شرایط فعلی خواهد داشت و برنامه ریزی های بلند مدت و استراتژیک برای مدیریت این شرایط ضروری بنظر می رسد.

جهت بررسی فعالیّت های آتشفشانی تفتان و تبین ارتباط آن با لرزه خیزی منطقه، با در نظر گرفتن کارهای تقریباً مشابه انجام شده با موضوع مورد نظر ما در دنیا، نیاز به بررسی پارامترهای لرزه خیزی منطقه در زمان رخداد آتشفشانی و کل بازه زمانی مورد مطالعه وجود دارد. اطلاعات مورد نیاز پس از جمع آوری و تدوین کاتالوگ لرزه ای و رخدادهای آتشفشانی تفتان از پایگاه ها و مراکز معتبر در دنیا، تلفیق و با کمک فرمول های معتبر موجود پارامترهای لرزه خیزی منطقه در زمان رخداد هر واقعه آتشفشانی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. در این مطالعه ضمن تهیه کاتالوگی از فعالیّت های لرزه خیزی و آتشفشانی ثبت شده در منطقه و بررسی پارامترهای لرزه خیزی آن سعی در بررسی تأثیر فعالیّت های کنونی این آتشفشان بر لرزه خیزی آن شد. تلفیق اطلاعات به دست آمده و نتیجه گیری کلی، ناهنجاری خاصی را در مورد این آتشفشان نشان نداد اما تجزیه و تحلیل داده های لرزه ای موجود از منطقه تفتان، بیانگر رابطه گوتنبرگ- ریشتر به صورت logN=-0.3975 M+ 2.7489 می باشد که اوج فعالیّت های لرزه ای منطقه تفتان طیّ سال های سال های 1994- 1990 بوده است. اطلاعات آتشفشان شناسی در منطقه کافی نمی باشد با این حال بین فعالیّت های آتشفشانی سال های 1902،1970و 1993 با فعالیّت های لرزه ای ارتباط زمانی مشاهده می شود. بنابراین با توجه به اهمیت منطقه تفتان از دیدگاه مخاطرات طبیعی و کمبود اطلاعات موجود جهت بررسی های لازم، پایش های جامع لرزه زمین ساختی و آتشفشان شناسی در منطقه ی تفتان ضروری به نظر می رسد.