درخت حوزه‌های تخصصی

بارش به عنوان مهمترین عنصر اقلیمی همواره در سرزمین ایران از پیچیدگی های خاصی برخوردار بوده است. این پیچیدگی ها که بیشتر ناشی از موقعیت جغرافیایی این سرزمین پهناور بوده است باعث گردیده است که بارش از توزیع زمانی و مکانی یکنواختی برخوردار نباشد. هدفی که این تحقیق در پی دست یافتن به آن است تعیین تداوم های دو، سه و چهار روزه بارش در ایران زمین و تعیین ساختار احتمالی آن با استفاده از تعیین بهترین مرتبه زنجیره مارکوف و برازش آن بر داده های بارش در این سرزمین پهناور است. برای دستیابی به این هدف، داده های مربوط به بارش روزانه 44 ایستگاه هواشناسی سینوپتیک برای یک دوره 25 ساله (2005-1981) از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. سپس با استفاده از مدل های مرتبه یک، دو و سه زنجیره مارکوف، پارامترهای تداوم بین بارش های دو روزه، سه روزه و چهار روزه محاسبه گردید. نتایجی که از این تحقیق حاصل آمد عبارتند از اینکه : • تداوم بارش های سه روزه ایران خاصیت خود همبستگی نداشته و از لحاظ ساختار احتمالاتی زنجیره ای از دسته های بینوم مستقل به شمار می آیند. • تداوم بارش های چهار روزه به جز نوار شمالی ایران خاصیت خودهمبستگی نداشته و این زنجیره نیز جزء سری های بینوم مستقل می باشند. • بهترین مدل آماری از میان سه مدل استفاده شده جهت بررسی تداوم بارش های ایران زمین در دوره سرد سال مدل زنجیره مارکوف مرتبه اول دو حالته می باشد . • اما در دوره گرم سال پارامتر تداوم برای بارش های سه و چهار روزه به جز برای نواحی جنوب غربی دریای خزر برای دیگر نواحی ایران وابستگی وجود ندارد. • مدل مناسب جهت تحلیل تداوم روزهای بارش در ایران زمین در دوره گرم سال، مدل زنجیره مارکوف مرتبه اول دو حالته می باشد.

مدیریت و برنامه ریزی محیطی و بهره گیری از ظرفیت های اقلیمی هر مکان جغرافیایی، در گرو شناسایی پهنه های اقلیمی همگن و تأثیرگذار ترین عناصر اقلیمی در تفکیک مکانی نواحی اقلیمی، است. از اینرو هدف از این پژوهش شناسایی مهمترین عناصر اقلیمی تأثیر گذار بر کلیت اقلیم استان اصفهان و تفکیک مکانی ریز پهنه های اقلیمی این استان با بهره گیری از روش های آماری چند متغیره است. برای دستیابی به این هدف داده های متوسط سالانه 29 عنصر اقلیمی مربوط به 17 ایستگاه همدید در محدوده استان اصفهان بکارگرفته شد. در مرحله بعد به کمک روش میانیابی کریجینگ، مقادیر هر یک از متغیرها بر روی گره گاههای توری با ابعاد یاخته 12x12 کیلومتر برآورد گردید. در نهایت آرایه همبستگی داده های استاندارد شده 29 عنصر اقلیمی بر روی 746 یاخته مکانی استان اصفهان در معرض تحلیل مؤلفه های اصلی قرار گرفت. این تحلیل نشان داد که با 9 مؤلفه اصلی بیش از 99 درصد تغییرات مکانی عناصر اقلیمی استان بیان می شود. در این بین عناصر دمایی بیش ترین نقش را ایفا کرده و عمدتاً در نیمه شرقی استان جلوه گر است. عناصر رطوبتی در مرتبه بعدی قرار دارند و در نیمه غربی استان تظاهر می کنند. در مجموع عناصر دمایی و رطوبتی حدود 70 درصد تغییرات مکانی عناصر اقلیمی استان را تبیین می کنند. اعمال تحلیل خوشه ای پایگانی با روش ادغام وارد بر روی مقادیر نمرات 9 مؤلفه اصلی نشان داد که استان اصفهان را می توان به 10 پهنه اقلیمی تفکیک نمود. این پهنه بندی تا حدود زیادی با واقعیات محیطی استان بویژه پیکربندی ناهمواریها، مطابقت می کند. ریزپهنه های اقلیمی نیمه غربی استان که عمدتاًروند شمال غرب جنوب شرق دارند، از توانهای اقلیمی مناسبی برای برنامه ریزی توسعه و عمران ناحیه ای برخوردار است. درحالیکه یکی از مهمترین توانهای اقلیمی ریزپهنه های شرقی، بهره گیری از تابش خورشید در زمینه تولید انرژی است. در نهایت بررسی ها نشان داد که شرایط اقلیمی ایستگاه اصفهان متوسطی از اقلیم کل استان اصفهان است.

یکی از مخاطرات طبیعی که امروز موجب سلب آسایش مردم به ویژه در نواحی خشک و بیابانی جهان و ایران می شود، توفان های گرد و غباری است. در این پژوهش با استفاده از داده های سمت و سرعت باد، دید افقی، فشار، دما، رطوبت، ابر و پدیده گرد و غبار ایستگاه های همدیدی منطقه، نقشه های همدیدی سطح زمین، ترازهای 850، 500 هکتوپاسکال، امگا، بردار باد،رودباد،وزش رطوبتی و چرخندگی و داده های جو بالای ایستگاه یزد، توفان های سیاه و گرد و غباری سطوح پایین جو استان در 17 دوره انتخابی نمونه در طول سالهای 1989 تا 2009 بررسی شده است. با توجه به این که این توفان ها در سه فصل رخ می دهند آنها را به سه فصل سال تقسیم و شدیدترین آن ها از نظر کاهش دید افقی، تندی باد و فراگیر بودن در سطح استان تحلیل شده است. نقشه های مورد نیاز از دو روز قبل از شروع گرد وغبار تا روز اوج آن از پایگاه داده های NCEP/NCAR اخذ گردید و در نرم افزار GrADS ترسیم شد. نتایج تحقیق سه نوع توفان گرد وغبار و بادهای شدید در فصول پاییز، زمستان و بهار را نشان می دهد. نوع اول توفان پاییزی (توفان 2 اکتبر 1997 ) وجود گرادیان فشار بین جنوب و نواحی مرکزی ایران و وجود ناوه ای با دامنه ای عمیق در ترازهای 850 و 500 هکتو پاسکال در غرب ایران و استان یزد است که این ناوه نتوانسته از نظر دما و رطوبت به خوبی تغذیه شود. نوع دوم توفان زمستانی(توفان 22 فوریه 2009 )در اثر وجود مرکز کم فشار سطح زمین بر روی استان یزد و همراهی آن با ناوه های عمیق سطوح بالایی و همچنین گذر جبهه سرد از استان و برخورد توده هوای سرد پشت جبهه با توده هوای گرم حاکم بر منطقه است. نوع سوم توفان بهاری (توفان 29 مه 2003 ) استقرار سلول کم فشار در سطح زمین، کج شدگی محور ناوه سطوح فوقانی جو در غرب ایران و حرکت سریع آن و ارسال امواج کوتاه بر روی ایران مرکزی و استان یزد به همراه عبور جبهه سرد ضعیف و خشک از شمال غرب سبب ایجاد جریان های شدید بالا رو، ناپایداری زیاد هوا و توفان سیاه و گرد وغبار بسیار شدید در استان یزد شده و دید افقی را به صفر رسانده است. بیشتر این توفان ها در ساعت های بعد از ظهر و در ماه مه رخ داده و بادهای شدید آن عمدتاً از غرب تا شمال غرب می وزند.

بررسی ها نشان داده است که تغییرات تراز آب دریا در مقیاس محلی نسبت به تغییرات آن در مقیاس جهانی (میانگین تراز عمومی دریاها) متفاوت است. از آنجا که کاربرد مقادیر میانگین جهانی افزایش تراز آب در اجرای تحقیقات موجب بروز خطا در برآورد میزان دقیق آب گرفتگی و آسیب پذیری خطوط ساحلی است، برآورد میزان دقیق افزایش تراز آب با بهره گیری از مدل های AOGCM برای برنامه ریزی و مدیریت نواحی ساحلی ضروری است. در طی این پژوهش، با استفاده از مدل SIMCLIM به محاسبه تغییرات تراز آب تا سال 2100 میلادی در منطقه خلیج فارس و دریای عمان تحت سناریوهای انتشار گاز گلخانه ای پرداخته شده است. نتایج نشان می دهد که تراز آب در این منطقه تا سال 2100، تحت سناریوهای RCP2.6، RCP4.5، RCP6.0، و RCP8.5 به ترتیب 84.18، 86.62، 89.06، و 181.3 سانتی متر خواهد بود. در حالی که مقدار تغییرات تراز عمومی آب به ترتیب تحت سناریوهای RCP حدود 61، 71، 73، و 98 سانتی متر در سال 2100 پیش بینی شده است. مقایسه این مقادیر، لزوم محاسبه مقادیر تغییرات تراز محلی آب در منطقه را برای برآورد های دقیق تر از میزان آسیب پذیری سواحل به آب گرفتگی در دوره های آتی را نشان می دهد.

از مهم ترین چالش های بشر در قرن حاضر در ابعاد گوناگون بیابان زایی بوده که از آن تحت عنوان تخریب اراضی نه تنها در مناطق خشک، نیمه خشک و خشک نیمه مرطوب بلکه در مناطق مختلف و به ویژه در کشورهای درحال توسعه یاد می شود. مناسب ترین روش برای بررسی عوامل مؤثر در تخریب اراضی و شدت بیابان زایی ازنظر متخصصان استفاده از مدل های ارزیابی بیابان زایی می باشد. به منظور ارائه یک مدل منطقه ای و ارزیابی کمی وضعیت فعلی بیابان زایی محدوده ای با وسعت 80800 هکتار در بخش شمیل -تخت استان هرمزگان در نظر گرفته شد. برای این منظور پس از بررسی و ارزیابی های اولیه، چهار معیار اقلیم، آب، خاک و فرسایش بادی با شاخص های مربوطه در نظر گرفته شد. برای هر معیار، مهم ترین شاخص های مؤثر در کیفیت آن معیار، بررسی و با شیوه IMDPA وزن دهی انجام شد و با محاسبه میانگین هندسی شاخص ها و بهره گیری از نرم افزار 9.3,Arc Gis نقشه های مربوطه به وضعیت هر معیار تهیه شد. در انتها از میانگین هندسی معیارها، نقشه شدت بیابان زایی منطقه به دست آمد. نتایج حاصل از این ارزیابی نشان می دهد کل منطقه ازنظر درجه بیابان زایی در کلاس متوسط قرار دارد. از بین معیارهای مورد بررسی، معیار اقلیم باارزش عددی 8/2 بالاترین درصد وزنی را به خود اختصاص داده است و از بین شاخص های مورد بررسی شاخص خشکسالی باارزش عددی 35/3، و بعدازآن شاخص خشکی، بافت خاک، درصد پوشش زنده و غیرزنده در سطح خاک، مقدار بارش سالانه، شدت فرسایش بادی و افت آب بیشترین درصد وزنی را به خود اختصاص داده اند. شدت بیابان زایی برای کل منطقه باارزش عددی 9/1 تا 3/2 برآورد شده است.

توسعه ی شهرنشینی و گسترش مناطق اسکان جمعیت در حریم رودها مستلزم مطالعات دقیق درباره ی شرایط سیل گیری محدوده ی مورد نظر برای توسعه است. بیشتر خسارات وارده شده به شهرها ناشی از وقوع سیل به دلایلی نظیر تخطی در بستر و حریم رودخانه ها، پایین بودن ظرفیت پل ها و معابر حرکت آب، ناپایداری سیل بندها، ساخت و ساز در مسیر سیل ها و کاهش پوشش گیاهی اراضی مشرف به شهرهاست. بر اثر این اقدام ها هر ساله صدمات جبران ناپذیر مالی و انسانی به مناطق گوناگون کشور وارد می آید. در این پژوهش کلان شهر شیراز از لحاظ مخاطرات ناشی از فرایندهای ژئومورفیک رودخانه ای بررسی شده است. مطالعه ی این مخاطرات در دو قسمت صورت گرفت. در یک قمست مخاطرات ناشی از فرسایش رودخانه و آبراهه ها (تخریب، حمل و رسوب گذاری) و مخاطرات ناشی از طغیان آب و سیلاب مطالعه شد و در قسمت دیگر تحلیل و بررسی نقش عوامل انسانی تشدید کننده ی مخاطرات رودخا نه ای انجام گرفت. روش تحقیق در این پژوهش کتاب خانه ای میدانی است. نخست از عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای برای بررسی حوضه ی آبریز رودخانه ی خشک و پهنه های سیل خیز استفاده گردید. سپس، بازدیدهای میدانی و برداشت نقاط زمینی با استفاده از GPS، تفسیر عکس هوایی و کاربرد GIS نقشه ی مناطق در معرض خطر حاشیه ی رودخانه و فاصله از رودخانه ترسیم شد. در نهایت مشخص شد که از یک طرف بخش شرقی کلان شهر شیراز به دلیل قرارگیری بر روی دشت سیلابی از طرف آبراهه ها و رودخانه ی خشک و از طرف دیگر با تعرض به حریم رودخانه، ابعاد و ارتفاع نامناسب پل ها، احداث کنارگذرها و... در معرض مخاطرات محیطی ناشی از فرآیندهای رودخانه ای وعوامل انسان ساخت قرار دارد

هدف اصلی این پژوهش، تجزیه وتحلیل آماری باد و نقش آن در شکل گیری انواع تپه های ماسه ای است. تجزیه وتحلیل داده های بادسنجی پنج ایستگاه سینوپتیک منتخب در سواحل جنوبی ایران، با استفاده از نرم افزار WRPLOTانجام گرفت. ﻧﺘﺎیﺞ ﺣﺎﺻﻞ ﺍﺯ ﺭﺳ ﻢ گل باد و گل طوفان، ﻧﺸﺎﻥ ﺩﺍﺩ کﻪ ﺟﻬﺖ ﺑﺎﺩ غالب عموماً ﻏﺮبی ﺍﺳ ﺖ و ﺑﺎﺩﻫﺎی طوﻓﺎﻥﺯﺍ ﺑیﺸﺘﺮ ﺍﺯ ﺟﻬﺖ غرب و جنوب ﻏﺮﺏ ﻣیﻭﺯﻧﺪ. ﻧﺘ ﺎیﺞ حاصل از ترسیم گل ماسه با استفاده از نرم افزار Sand Rose Graph ﻧﺸﺎﻥ داد ک ﻪ جهت انتقال ماسه اغلب از قطاع جنوب و جنوب غرب به سمت شمال و شمال شرق است که با مورفولوژی تپه های ماسه ای موجود منطبق است. نتایج بررسی صحت شاخص RDD با استفاده از منطق بولین نشان داد، اهواز با 05/90 درصد حضور برای رسوب گذاری در قطاع شمال شرقی، از بالاترین صحت برخوردار است. بندر جاسک با 8/336= t بیشترین توان را در حمل ماسه دارد. مقدار شاخص UDI در تمامی ایستگاه ها کمتر از 59/0 است که نشان دهنده دوجهته بودن بادهای منطقه است. روی عکس های هوایی و تصاویر ماهواره ای گوگل ارث، وجود تپه های ماسه ای از نوع تپه های طولی، سیلک های دندانه ای کشیده و سیف نمایان است که حاصل بادهای دوجهته جنوب غربی و جنوب شرقی هستند.

این پژوهش به منظور تعیین روش برتر پس پردازش آماری بر بارش حاصل از اجرای الگوی RegCM4 در شمال غرب انجام گرفت. داده های مورد نیاز اجرای الگوی RegCM4 شامل داده های بازتحلیل وضع جوی (NNRP1)، داده های دمای سطح دریا (SST) و داده های سطح زمین (SURFACE) از مرکز ICTP دریافت شد. به منظور اجرای این الگو، آزمون تعیین طرحوارة همرفت و جداسازی افقی مناسب انجام گرفت که با استناد به آن، طرحوارة Kuo به نسبت دو طرحوارة Grell و Emanuel خطای کمتری را در اجرای الگو سازی بارش منطقه داشت. جداسازی افقی نیز سی کیلومتر انتخاب شد. پس از اجرای الگو، برونداد بارش با استفاده از روش های شبکة پرسپترون چندلایه (MLP) و میانگین متحرک (MA) پس پردازش شد. براساس نتایج، اعمال پس پردازش روی داده های بارش خام سالانة الگو، موجب کاهش میانگین اریبی خطای داده های به دست آمده و رسیدن به رقم 9/8 میلی متر شد؛ در حالی که این آماره برای برونداد خام سالانة الگو 3/124 میلی متر بود. در مقیاس های زمانی فصلی و ماهانه نیز میانگین اریبی خطای بارش شبیه سازی به ترتیب برابر 1/31 و 4/10 میلی متر بود که پس از اعمال پس پردازش به روش های یادشده، این آماره به ترتیب به 3/0- و صفر میلی متر رسیده است. روش برتر پس پردازش نیز در تمام مقاطع زمانی، MA بوده است.

با توجه به واقع شدن مساحت وسیعی از سرزمین ایران در مناطق خشک و نیمه خشک و فعال بودن سیستم شکل زایی بادی در این مناطق و با توجه به اینکه باد و لند فرم های حاصل از آن به صورت یک محدودیت جدی در توسعه جوامع انسانی این گونه مناطق مطرح می شوند شناسایی چگونگی شکل گیری و تحول این لند فرم ها امری اجتناب ناپذیر می باشد. پیکان های ماسه ای به عنوان یکی از ساده ترین لندفرهای تراکمی باد در مناطق بیابانی می باشند که تحت تأثیر عوامل مختلفی شکل گرفته و تحول پیدا می کنند، چنانچه در مسیر باد و سقوط دانه های در حال جهش، مانعی وجود داشته باشد، به علت کاهش سرعت باد در اثر برخورد با مانع، دانه ماسه به زمین می افتد. این دانه ها در محلی که کمترین میزان فشار وجود دارد بر روی هم متمرکز می شوند. تراکم ماسه همیشه در جبهه پشت به باد مانع صورت می گیرد و در طول زمان پیکان های ماسه ای شکل می گیرند. این پژوهش سعی دارد که به بررسی تاثیرپذیری ویژگی های ژئومورفولوژیکی پیکان های ماسه ای از گونه گیاهی Cyperus conglomerates در ساحل دریای عمان بپردازد. تحقیق از نوع توصیفی – تحلیلی مبتنی بر روش های میدانی، کتابخانه ای و آزمایشگاهی است بدین صورت که پس از مشخص کردن محدوده موردمطالعه، با استفاده از ترانسکت، پیکان های ماسه ای موردنظر مشخص و سپس به بررسی مورفومتری(طول تپه، عرض تپه در سه مقطع، ارتفاع تپه، ارتفاع گیاه) ، و با نمونه برداری از آن ها به گرانولومتری نمونه ها در آزمایشگاه پرداخته شد. نتایج نشان می دهد که طول پیکان ماسه ای با ارتفاع تپه و ارتفاع گیاه در سطح 95 درصد معناداری ارتباط دارند. اما ارتفاع گیاه با ارتفاع تپه ماسه ای در سطح 99 درصد معناداری با یکدیگر ارتباط دارند. با توجه به موارد ذکرشده، با افزایش ارتفاع گیاه، طول پیکان بیشتر شده و همچنین ارتفاع تپه ماسه ای افزایش پیدا می کند. میانگین ارتفاع گیاه 6/19 سانتی متر است و حداکثرارتفاع گیاه در بین گونه های موردمطالعه 33 سانتی متر و حداقل آن 10 سانتی متر است. این موارد نشان می دهد که پیکان های ماسه ای موردمطالعه به صورت کوچک و در حد چند 10 سانتی متر می باشد و نسبت به پیکان های ماسه ای مناطقی مانند دشت لوت، تفاوت زیادی دارد. در بین پیکان های ماسه ای موردمطالعه، طویل ترین پیکان 290 سانتی متر و کوتاه ترین آن ها 33 سانتی متر و تفاوت بین آن ها 257 سانتی متر است. میانگین طول پیکان های موردمطالعه 100 سانتی متر و انحراف معیار آن ها 65/0 می باشد. نتایج دانه سنجی رسوبات نشان می دهد که درشت دانه ترین رسوبات در رأس پیکان قرار داشته و هرچقدر به سمت قاعده و محل گیاه حرکت می کنیم از اندازه رسوبات کاسته می شود.