درخت حوزه‌های تخصصی

در این مطالعه به بررسی همدید و سه بعدی مراکز چرخندزایی و همبستگی آنها با بارش کشور به شیوه مقایسه ای در ترازهای مختلف جو در سال 1372 پرداخته شده است. بررسی چرخندها در مقیاس های مختلف و به شیوه های گوناگون و با استفاده از انواع معیارها در جهت شناسایی توده هواهای بارش زا، طوفان ها و ... در یک منطقه صورت می گیرد تا از این طریق الگوهای جوی موجد این توده های هوا و چرخندها مطالعه و مسیرهای چرخندی و عوامل گوناگون تأثیرگذار بر روی آن تحلیل شود. برای شناسایی و مکانیابی چرخندها از الگوریتم طراحی شده در محدوده مورد مطالعه؛ یعنی طول جغرافیایی 30 درجه غربی تا 80 درجه شرقی و عرض جغرافیایی 0 تا 80 درجه شمالی و از داده های بازکاوی شده ارتفاع ژئوپتانسیل پایگاه داده ای NCEP/NCAR با تفکیک زمانی 6 ساعته روزانه (00 و 06 و 12 و 18 زولو) و تفکیک مکانی 2/5 در 2/5درجه استفاده شده است. برای مکان یابی چرخندها از نرم افزار گردز و برای واکاوی و ترسیم نقشه ها از نرم افزار مت لب، سرفر و اکسل استفاده شده است. نتایج مطالعه حاکی از آنست که در ترازهای 500 و 1000 هکتوپاسکال چرخندهای بیشتری نسبت به ترازهای مابین آنها وجود دارد. در ترازهای بالائی جو همبستگی بیشتری بین چرخندها و بارش در مناطق شمال غربی و غربی کشور دیده می شود. همچنین در مناطق جنوب شرق و شرق کشور همبستگی بین بارش و چرخندها در ترازهای پایین جو نمود بیشتری دارد.

حوضه ی آبخیز حصارک در شمال غرب شهر تهران، در ناحیه ی زمین شناختی البرز مرکزی واقع شده است. با توجّه به فعّال بودن حرکات کوه زایی در برخی از نواحی ایران و برای آگاهی از میزان فعّالیّت نیروهای درونی و تکتونیکی در منطقه ی مطالعاتی، از هشت شاخص ژئومورفیک که عبارت اند از: شاخص های منحنی هیپسومتریک و انتگرال هیپسومتریک، شاخص پیچ وخم پیشانی کوهستان، شاخص های عدم تقارن حوضه ی زهکشی و تقارن توپوگرافی عرضی، شاخص نسبت پهنای کف درّه به ارتفاع درّه، شاخص گرادیان طولی رودخانه و شاخص پیچ وخم رودخانه استفاده شده است. به طورکلّی، دانش تکتونیک ژئومورفولوژی، مطالعه ی ساختارهایی است که بر اثر تکتونیزم و عکس العمل میان فرآیندهای تکتونیکی و ژئومورفولوژیکی حاصل شده اند. رودخانه ی فصلی حصارک، حوضه ی آبخیز حصارک را زهکشی کرده و از به هم پیوستن دو شاخه ی اصلی تشکیل شده است. بنابراین، هر شاخه به عنوان یک زیرحوضه در نظر گرفته شده و شاخص های ژئومورفیک برای هر زیرحوضه، جداگانه مورد بررسی قرار گرفته است. با توجّه به ویژگی های خاصّ هر یک از شاخص ها و نتایج حاصل از آنها در سه زیرحوضه، مشخّص شد که حوضه ی حصارک از نظر تکتونیکی جزء مناطق فعّال است.

با توجه به اینکه گرد و غبار یکی از پدیده های جوی است که آثار و پیامد های زیست محیطی نامطلوبی نظیر تهدید سلامت عمومی، کاهش تولید و بهره وری اقتصادی، نارضایتی ساکنین و در نهایت مهاجرت اجباری در مناطق شهری و روستایی بر جای می گذارد، بنابراین هدف این بررسی، ناحیه بندی ایران از نظر فراوانی گرد و غبار های شدید و تعیین نواحی، استان ها و شهر های بحرانی کشور برای برنامه ریزی های ملی و بین المللی می باشد. بدین منظور از داده های ساعتی گرد و غبار، میانگین و حداکثر سالانه سرعت باد و تصاویر ماهواره ای مودیس استفاده گردید. روش بکار رفته در این تحقیق، خوشه بندی فازی(FCM) می باشد که برای تحلیل فراوانی ناحیه ای به طور وسیع استفاده میشود. در این تحقیق، ایران از نظر فراوانی توفان های گرد و غباری به پنج ناحیه طبقه بندی شد که به علت وسیع بودن ناحیه پنج این ناحیه مجدداً به سه ناحیه تفکیک شد. هسته بیشینه توفان ها، ایستگاه زابل (خوشه 1)، آبادان، کنارک، اهواز و زاهدان (خوشه 2)، دزفول، بندر ماهشهر، بستان، مسجد سلیمان، بوشهر، خاش، ایرانشهر (خوشه 3) و هسته کمینه توفان ها (خوشه 5-3) شامل شهرستان های شمالی، شمالغرب ایران، ارتفاعات بلند زاگرس و شمالغرب خراسان شمالی می باشد. با توجه به نتایج حاصل از خوشه بندی، استان های خوزستان و سیستان و بلوچستان جزو پهنه های با توفان های گرد و غباری زیاد، بسیار زیاد و بحرانی قرار گرفت که نیازمند برنامه ریزی های ملی و بین المللی جدی می باشند.

افزایش روزافزون تقاضای انرژی در برابر کاهش منابع فراگیر انرژی به همراه پیامد های گرمایش جهانی، اهمیت بررسی کمی تغییرات نیاز سرمایش، گرمایش کشور را در دهه های گذشته و آینده ضروری می سازد. در پژوهش حاضر، نخست داده های گردش کلی جو از پایگاه داده EH5OM استخراج شد. این داده ها تحت سناریو A1B هیئت بین المللی تغییر اقلیم بوده و سپس با مدل اقلیم منطقه ای، داده های میانگین دمای روزانه به تفکیک 27/0 × 27/0 درجه که حدوداً نقاطی با ابعاد 30 × 30 کیلومتر ایران را پوشش می دهند در بازه زمانی (2050-2015) ریزمقیاس شدند. داده های میانگین دمای روزانه دوره گذشته نیز از پایگاه داه های اسفزاری در دوره آماری (2004-1970)بر روی یاخته هایی به ابعاد 15×15کیلومتر بر سراسر کشور استخراج شد. از آستانه دمایی 11 درجه برای محاسبه درجه روز گرمایش و آستانه3/18 برای محاسبه درجه روز سرمایش استفاده شد. میانگین ماهانه این فراسنج ها بر روی ماتریسی به ابعاد 2140×12 (آینده) و 7187×12 (گذشته) به دست آمد که سطرها بیانگر زمان (ماه، سال) و ستون ها مکان یاخته می باشند. سپس نقشه میانگین ماهانه هر دو دوره ترسیم و تفسیر گردید. نتایج گویای سردترشدن هوا در دهه های آتی نسبت به دوره گذشته در ماه های ژانویه و دسامبر در اکثر مناطق کشور به جز ناحیه ساحلی و پسکرانه ها و گرم تر شدن هوا در اکثر مناطق کشور در ماه های گرم سال (ژوئن، جولای، اوت)؛ بر میزان مصرف انرژی جهت گرمایش و سرمایش اثرات قابل توجهی خواهد داشت.

لوت‘ ناحیه ای خالی‘ نامی است که به دسته ای از چاله های بسته در جنوب شرقی ایران داده شده است. بزرگترین ‘ پست ترین ‘ گود ترین و گرم ترین آنها چاله جنوبی در مشرق کرمان است که بدون آب و علف و تا سالهای اخیر خوب شناخته نشده بود. جغرافی دانان اطریشی مانند آلفونس گابریل A.Gabriel و استراتیل زوار Stratil- Sauer وG از کنار آن عبور کرده و یا از آن گذشته اند بعلاوه هانری بویک H.Book روپوش عکسهای هوائی لوت رامورد بررسی قرار داده و با اتکاء به کارهای اونقشه ای تهیه شده است که تنها نقشه قابل اطمینان (این نقشه در سال 1968 منتشر شد) . L.E.R.A.P جدیدا یک تحقیق ژئوفیزیکی و زمین شناسی در این منطقه انجام داده است . یک برنامه تحقیق مشترک به کمک مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه (C.N.R.S) ومرکز تحقیقات مناطق خشک و دولت ایران آغاز شده است. بنابراین لوت از حالت اسرارآمیز خارج شده وبه مثال نمونه ای خاص و تا اندازه ای عجیب به نظر می رسد. در وسعت بزرگی فاقد زندگی است و چنین به نظر می رسد که واقعا همین طور هم باشد. این چاله به علت پستی و بلندیهای یکنواختی که کلوت نامیده شده بسیار جالب توجه بوده واز لحاظ درازا وعمق شیارها فوق العاده است. مانند یاردانگهایی (Yardangs) به نظر می رسید‘ که در این صورت بزرگترین نوع آن در جهان است.

خشکسالی یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی در جوامع بشری محسوب می شود که می تواند تاثیرات جبران ناپذیر کشاورزی، زیست محیطی، اجتماعی و اقتصادی به همراه داشته باشد. بنابراین آگاهی از وقوع خشکسالی می تواند در کاهش خسارات موثر باشد. در این پژوهش، به منظور مدلسازی و شبیه سازی شدت خشکسالی در طول یک دوره آماری 37 ساله (1350- 1386) در 21 ایستگاه بارانسنجی واقع در ناحیه نیمه خشک سرد شمال غربی ایران از شبکه عصبی مصنوعی بهره گرفته شد. داده های ورودی به شبکه شامل میانگین بارش سالیانه و نیز شاخص دهک بارش سالیانه برای تمامی ایستگاه ها بوده که 80% داده ها برای آموزش شبکه (1350-1379) و20% باقیمانده برای تست و اعتبار سنجی شبکه (1380-1386) انتخاب گردید. سپس عمل پیش بینی خشکسالی توسط الگوریتم آموزش دیده شده توسط شبکه عصبی مصنوعی و بدون استفاده از داده های واقعی و مشاهداتی، برای سال های 1387 تا 1391صورت گرفت. معماری مطلوب شبکه به صورت مدل پرسپترون با سه لایه پنهان، الگوی پس انتشار خطا و تابع محرک سیگموئید به همراه 10 نرون در لایه میانی انتخاب گردید. نتایج حاصله نشان داد که شبکه عصبی مصنوعی به خوبی قادر به پیش بینی روابط غیر خطی بارش و خشکسالی بوده بطوریکه با همبستگی بیشتر از 97% و خطای کمتر از 5% مقادیر شاخص دهک بارش را پیش بینی نموده و نتایج حاصل از این پیش بینی بطور زیادی منطبق با مقادیر واقعی می باشد. از این رو با استفاده از این روش می توان وضعیت خشکسالی را در سال های آتی پیش بینی کرده و در مدیریت و بهره وری منابع آب و نیز مدیریت خشکسالی و تغییرات اقلیمی از این روش بهره جست.

یکی از ضروری ترین اطلاعات مورد نیاز مدیران منابع طبیعی، تهیه نقشه پهنه های نمکی پلایاها می باشد. تهیه چنین نقشه هایی با استفاده از روش های سنتی مستلزم صرف زمان و هزینه زیادی خواهد بود. داده های ماهواره ای به دلیل دید وسیع و یکپارچه برای این امور مناسب می باشند. در این تحقیق روش جدیدی برای استخراج پهنه های نمکی از تصاویر ماهواره ای ارائه شده است که این روش پیشنهادی از ترکیب نسبت بین باندها و آستانه گذاری بر روی هیستوگرام تصویر تشکیل شده است. منطقه مورد مطالعه پلایای دامغان می باشد. پایش پهنه نمکی پلایای دامغان با استفاده از تصاویر سنجنده LISSIII ماهواره IRS-P6 در سال 2010 صورت پذیرفت. ابتدا پردازش های اولیه بر روی تصاویر اعمال گردید؛ سپس با نسبت گیری بین باندها و آستانه گذاری برروی هیستوگرام تصویر تولید شده، شاخص های پهنه نمکی نسبتی (RSCI) و پهنه نمکی تفاضلی نرمال شده (NDSCI) تعریف شده و نقشه نهایی پهنه های نمکی به دست آمد. به منظور ارزیابی دقت حاصل از روش پیشنهادی، نتایج با نقشه های مرجع مطابقت داده شد. دقت پهنه نمکی استخراج شده از شاخص های RSCI و NDSCI برابر 81/0 و 89/0 برآورد شد. نتایج نشان می دهد که آستانه گذاری برروی هیستوگرام تصاویر نسبت گیری شده از جمله روش های معمول می باشد که می توان با استفاده از آن پهنه های نمکی را از تصاویر ماهواره ای استخراج نمود و شاخص های RSCI و NDSCI در مقیاس منطقه ای برای پایش این پدیده ها در مناطق خشک و نیمه خشک کارایی دارند.

یکی از مشکلات زیست محیطی کشور ما وقوع رخداد توفانهای گردوغبار به ویژه در استانهای غربی و جنوبغرب کشور است. در این مطالعه، به بررسی توفان شدید و فراگیر مرداد ماه 1384 می پردازیم که در آن بخش وسیعی از کشور تحت تأثیر این توفان قرار گرفت. ملاک انتخاب روزهای گرد و غباری شاخص، گزارش گرد و غبار در اکثر ایستگاهها، حداقل دید و حداکثر تداوم می باشد. ابتدا جدول حداقل دید افقی روزانه با کمک داده های سازمان هواشناسی در 5 شهر غربی کشور ارائه می شود. سپس نقشه های همدیدی مربوط به این پدیده از وبگاه NOAA استخراج می شود و تفسیر همدیدی و دینامیکی آنها انجام می شود. سپس تصاویر سنجده MODIS ماهواره Aqua و میانگین غلظت جرمی ذرات گردوغبار این سنجنده در پدیده مورد نظر مورد بررسی قرار می گیرد. سپس با کمک مدل لاگرانژی HYSPLIT مسیر ذرات گردوغبار ردیابی می شوند. پس از مسیریابی پس گرد ذرات گردوغبار، مناطق بیابانی کشور سوریه بعنوان کانون شکل گیری گردوغبار شناسایی شدند. در آخر، خروجی های غلظت گردوغبار مدل WRF-Chem مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور صحت سنجی، خروجیهای مدل در شهر تبریز این خروجیها با داده های غلظت سازمان محیط زیست و داده های دید افقی سازمان هواشناسی کشور مقایسه می شود. نتایج خروجیهای مدل به خوبی روند افزایش گردوغبار و روز حداکثر گردوغبار را نشان می دهد، اما این خروجیهای غلظت گردوغبار تفاوت چشمگیری با مقادیر واقعی دارد

تکنیک های سنجش از راه دور نقش بسیار مهمی در شناخت تحولات مورفولوژیک بستر رودخانه ها و تحولات پیچان رودی آنها از نظرجابجایی مرز دارند.از سوی دیگر مئاندری شدن یکی از مهم ترین مسایل مهندسی رودخانه است که فعالیت ها و سازه های عمرانی را در حاشیه رودخانه ها تحت تاثیر قرار می دهد. بنابراین ، مطالعه تغییرات مورفولوژی کانال های رودخانه ای به منظور راهکارهای کنترلی مناسب جهت حل مشکلات دینامیکی این نواحی اهمیت دارد . هدف اصلی این مقاله ، بررسی روند تحولات بستر و الگوی پیچان رودی هریرود با استفاده از تکنیک های سنجش از راه دور، شاخص های هندسی و تصاویر ماهواره ای است. برای رسیدن به این هدف ، با توجه به گستردگی مسیر رودخانه و مرزی بودن آن ،از مقایسه عکس های هوایی سال 1353 و تصاویر ماهواره ای لندست و گوگل ارث سال 1390با پردازش در محیط جی آی اس استفاده گردیده است. با رقومی سازی مسیر رودخانه در محیط اتوکد ، شاخص های هندسی(ضریب خمیدگی،زاویه مرکزی شعاع نسبی و واریانس و انحراف معیار آنها) بر روی تصاویر هوایی و ماهواره ای محاسبه شد و در 25 نقطه از مسیر با عملیات زمینی کنترل گردیدند تا خطاهای احتمالی برطرف شوند . نتایج آشکار نمود که تعداد پیچان رودها از 172 در سال 1353 به 166 در سال 1387 کاهش یافته و نیمرخ عرضی هریرود در طول این دوره زمانی تغییرات زیادی داشته و الگوی پیچان رودی بویژه در بازه دوم مسیر به شدت افزایش یافته است که منجر به تخریب 12 میله مرزی ، یک پاسگاه مرزبانی ، آسیب دیدگی اراضی زراعی 8 آبادی و سامانه جاده مرزی در مسیر رود گردیده است . بیشترین تراکم پیچان رودی ( با ضریب همبستگی 998/0 ) مربوط به مسیرهایی است که جنس سازند زمین شناسی بستر از لس ها ، مارن های رسی و آبرفت سست بوده است.

تشکیل رسوبات لسی، یکی از مهمترین پیامدهای تغییرات اقلیمی است. توالی رسوبات لس/خاک دیرین یکی از بهترین آرشیوهای طبیعی یرای ثبت تغییرات اقلیم می باشد. از این قابلیت رسوبات لسی، برای بازسازی تغییرات اقلیمی کواترنر و تغییر و تحول ژئومورفولوژیکی می توان استفاده کرد. در این تحقیق برای بازسازی آب و هوای کواترنر پسین منطقه آزادشهر برش لسی نودِه انتخاب شد. این برش دارای 7/23 متر ستبرا می باشد. در مجموع تعداد 237 نمونه از کل برش با فاصله 10 سانتیمتری جهت آنالیزهای مغناطیسی و ژئوشیمی انتخاب و برداشت شد. پذیرفتاری مغناطیسی تمامی نمونه ها اندازه گیری شده و بر اساس نتایج به دست آمده از این اندازه گیری، 70 نمونه برای آنالیز ژئوشیمی انتخاب شدند. نتایج حاصل از این تحقیق نشان داد که میزان پذیرفتاری مغناطیسی با توالی لس-خاک دیرینه ارتباط مستقیم داشته و با تشکیل رسوبات لسی پذیرفتاری مغناطیسی کاهش و با تشکیل لایه های خاک دیرینه افزایش یافته است. بدین ترتیب لس ها و خاک های دیرین مطالعه شده به ترتیب در دوره های یخچالی و بین یخچالی و در شرایط آب و هوایی متفاوت تشکیل شده اند. همچنین تغییرات نسبت اکسید کلسیم به اکسید آلومینیوم ((CaO/Al2O3 هم راستا با خصوصیات تشکیل خاک، دامنه زیاد تغییرپذیری را نشان می دهد. بنابراین نسبت عناصر ذکر شده می تواند در بازسازی آب و هوای گذشته کواترنر مورد استفاده قرار گیرد.

در این مطالعه، به بررسی تغییر پذیری و تحلیل نوسان های بارش های حدی غرب و شمال غرب کشور با استفاده از آزمون های آماری تحلیل طیفی و من کندال در نیم سده گذشته پرداخته شده است. فراسنج های مورد مطالعه عبارتند از نمایه های دور پیوندی NAO، AO، ENSO و MEI، کلف های خورشیدی و مراکز فشار شامل کم فشار مدیترانه، کم فشار دریای سیاه، کم فشار سودان و پرفشار سیبری است. بدین منظور از 8 ایستگاه همدید، که دارای آمار 50 سال اخیر (1961-2010) هستند، و همچنین از 10 نمایه حدی بارش استفاده شده است. نتایج نشان می دهد که تنها در ایستگاه سنندج روند نمایه های حدی بارش افزایشی بوده است. گرچه برخی از نمایه ها در ایستگاه هایی محدود دارای روندی افزایشی بوده اند، اما بطور کلی نتایج نشان می دهد که بارش های حدی این منطقه در طی 50 سال گذشته دارای روندی کاهشی است که این روند کاهشی در ارتباط با رفتار نمایه های دورپیوندی AO، NAO و ENSO و همچنین مراکز فشار تأثیرگذار بر بارش منطقه اعم از پرفشار سیبری، کم فشار سودانی و کم فشار مدیترانه است و سبب کاهش در بارش ها در غرب و شمال غرب کشور می شوند. نتایج تحلیل طیفی نشان می دهد که چرخه فرین های بارش در درجه اول در ارتباط با چرخه شدت و ضعف مرکز کم فشار مدیترانه و چرخه های 2 تا 3 ساله آن است. همچنین در بین نمایه های دور پیوندی، بیش از همه چرخه بارش های حدی در ارتباط با چرخه 3 تا 5 ساله نمایه انسو می باشد، بگونه ای که در تمام ایستگاه ها نمایه انسو با بارش های حدی منطقه مورد مطالعه دارای ارتباط است. لازم به توضیح است که تأثیر کلف های خورشیدی بر بارش های منطقه مورد مطالعه بسیار محدود بوده و تنها در ایستگاه ارومیه، چرخه نمایه مقدار سالانه بارش روزهای تر متناظر با چرخه 11 ساله لکه های خورشیدی می باشد.

فرسایش خندقی یکی از مخرب ترین و پیچیده ترین نوع فرسایش آبی می باشد. برای مبارزه با این فرسایش باید عوامل مؤثر در توسعه خندق ها شناخته شوند. در این تحقیق تعداد 36 خندق در پهنه فرسایشی شهرستان دره شهر در شرق استان ایلام انتخاب شدند. این تحقیق باهدف تعیین میزان گسترش طولی خندق و حجم خاک فرسایش یافته در منطقه در دو دوره بین سال-های 1392-1381 انجام گرفت. بدین منظور با استفاده از ارتوفتو نمودن عکس های هوایی این دو دوره به کمک نرم افزار PCI Geomatica خندق ها مشخص گردیدند، سپس عوامل زمین محیطی مؤثر بر توسعه خندق ها با استفاده از نرم افزار SPSS تعیین گردیدند. بر این اساس میانگین رشد طولی خندق ها در طول دوره مطالعه، 85/0 متر در سال و متوسط حجم خاک فرسایش یافته 84/18مترمکعب در طول دوره و 88/1 مترمکعب در سال محاسبه شد. نتایج نشان می دهد که گسترش طولی خندق تابعی از طول خندق، نسبت جذب سدیم، درصد شن و میزان انحنای دامنه بوده و گسترش حجمی خندق تابعی از سطح مقطع خندق، درصد آهک و ضریب کشیدگی حوضه آبخیز بالادست خندق می باشد. ضریب تبیین(R2) این مدل ها به ترتیب 736/0 و 634/0 ارزیابی شد. اعتبارسنجی مدل ها نیز با استفاده از میانگین خطای نسبی(MRE)، میانگین توان دوم خطا(MSE) و جذر میانگین توان دوم خطا(RMSE) موردبررسی قرار گرفت که مقدار آن ها به ترتیب برای مدل گسترش طولی خندق 64/8، 008/0و 89/0 و برای مدل گسترش حجمی خندق 49/9، 024/0و115/0 به دست آمد. نتایج نشان داد مدل ها از اعتبار خوبی برخوردار هستند و می توان از آن ها برای پیش بینی میزان پیشرفت طولی و حجمی خندق برای مناطقی با شرایط مشابه منطقه موردمطالعه بهره گرفت.