درخت حوزه‌های تخصصی

در این نوشتار، داده های هفت متغیر اقلیمی (بارش، نم نسبی، ساعات آفتابی، میانگین دما، میانگین کمینه دما، میانگین بیشینه دما، فشار تراز ایستگاه) ایستگاه سنندج، در طول سال های 73-1343، بررسی شده است. ضمن بررسی زمان مورد مطالعه، 10966 روز دارای داده های کاملی از متغیرهای مذکور بودند. با انجام تحلیل مولفه اصلی (PCA) روی این داده ها، پنج مولفه اصلی، که بالاتر از یک درصد پراش را تبیین می کردند، انتخاب شدند. روی ماتریس (5*10966)، که طول آن تعداد روزها و عرض آن تعداد مولفه های اصلی بود، تحلیل خوشه ای صورت گرفت و پنج تیپ هم دید هوا به دست آمد. با توجه به پراش زیادی که تیپ های یک و پنج داشتند، روی این دو تیپ نیز یک تحلیل خوشه ای صورت گرفت که تیپ اول به سه تیپ فرعی و تیپ پنجم به پنج تیپ فرعی تقسیم شدند و در مجموع یازده تیپ هم دید برای ایستگاه سنندج به دست آمد.

خشکسالی در طول تاریخ یکی از تهدیدهای اصلی ساکنان و تمدن­های کشور ایران بوده است. نمایه های زیادی بر مبنای داده های هوانشناسی، ماهواره ای و مدل های شبیه سازی به منظور تعیین شدت خشکسالی توسعه داده شده است. در این تحقیق توزیع مکانی نمایه شدت خشکسالی پالمر برای یک دوره 36 ساله (1975 تا 2010) با استفاده از داده­های شبکه­ای شده خاک و هواشناسی (متشکل از 296 ایستگاه سینوپتیک و بیش از 1500 ایستگاه بارانسنجی) با تفکیک مکانی 4 کیلومتر و تفکیک زمانی ماهانه، توسط کد نویسی در نرم افزار مطلب در مقیاس کشوری محاسبه و استخراج شد. برای مشاهده الگوی شدت و روند خشکسالی از روندیابی با روش رگرسیون خطی با گام زمانی یک ماهه و بصورت توزیع مکانی استفاده شد. نتیجه محاسبات نشان می دهد که بیش از 60 درصد از سطح مورد مطالعه دارای روند منفی (افزایش خشکسالی) بوده و کمتر از 4 درصد از آن روندی مثبت (بهبود ترسالی) دارد (در سطح 5 درصد معنی دار). شیب روند نیز بین 12/0 تا 22/0- متغیر است.

علل تغییرات مکانی کیفیت آب رودخانه الوند در غرب کرمانشاه هدف اصلی این مقاله را تشکیل می­دهد. برای انجام این تحقیق­ 9 محل در امتداد رودخانه الوند انتخاب گردید و برای تعیین کیفیت آب، 10 پارامتر فـیزیکی و شیمیایی کیفیت آب در 2 یا 3 نوبت در هر فـصل در طی یک سال اندازه­گیری گردید. این پارامترها عبارت بودند از: درجه حرارت محیط، درجه حرارت رودخانه، PH ، DO ، OD BOD، E.C.، TDS، کدورت و شوری. علاوه بر اندازه­گیری­های یادشده در ایستگاه­های مزبور، در دو نوبت در اسفند 1385 و مرداد 1386 نمونه­گیری آب صورت گرفت تا برای اندازه­گیری کلیفرم انگلی و کل کلیفرم­ها و همچنین اندازه­گیری فلزات سنگین به آزمایشگاه­های جداگانه­ای منتقل شوند. فلزاتی که در این رابطه اندازه­گیری گردید، عبارت بودند از: مس، آلومینیم، کرم، سرب، کادمیوم، نیکل، منگنز و وانادیوم. مقایسه این داده­ها و تجزیه و تحلیل خوشه­ای آنها نشان داد که اغلب پارامترهای کیفیت آب و کلیفرم­های رود با گذر از مراکز جمعیتی از بالادست به سمت پایین دست یک روند افزایش دارند و تنها در میانه رود؛ یعنی، در ایستگاه قبل از قره­بلاغ در دو شاخص کدورت آب وCOD افزایش غیرعادی رخ می­هد. علی­رغم این، مقدار فلزات سنگین در مسیر رود دچار نوسانات خیلی زیادی می­گردد. در ریجاب واقع در بالادست رود دو عنصر کروم و نیکل بالاست، درحالی که اغلب فلزات سنگین، بویژه کادمیوم و سرب در مینه رود، در محدوده بین سرپل ذهاب و قره­بلاغ و عمدتاً در قبل از قره­لاغ به اوج خود می­سند. بررسی نمونه­ از شاخه کوچکی از رود که در این بخش از شمال به رود الوند می پیوندد، نشان داد که این شاخه بیشترین مقدار این افزایش­ها را توجیه می­کند. در این نمونه کدورت آب .T.U. 16، COD آنmg/L 8 ، و کادمیوم و سرب آن به ترتیب 2/111 و 9/2 پی پی بی بوده است. در حالی که در همین زمان در ریجاب واقع در بالادست رود کدورت آب N.T.U. 8/0­ COD آن ناچیز، کادمیوم و سرب آن به ترتیب 068/0 و 199/0 پی پی بی بوده است.

شناخت شرایط همدیدی و دینامیکی الگوهای گردش جو جهت تحلیل و شناسایی عوامل مؤثر بر وقوع بارش حائز اهمیت است. هدف پژوهش حاضر، شناخت الگوهای بارش حدی بهاره در ارتباط با کمیت های دینامیکی طی دوره 50 ساله (2010-1961) در سواحل جنوبی دریای خزر می باشد. بدین منظور، داده های روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل، مؤلفه مداری(u) و نصف النهاری(v) باد، نم ویژه و سرعت قائم مرکزملی پیش بینی محیطی و پژوهش جوّی آمریکا با تفکیک مکانی 5/2 درجه استفاده گردید. در ادامه کمیت های دینامیکی: تاوایی نسبی، نمودار هاو مولر تاوایی، سرعت قائم، میدان های باد واگرایی - همگرایی و نیمرخ قائم تعیین گردید. نتایج نشان داد، بارش های حدی بهاره سواحل جنوبی دریای خزر از 4 الگوی دینامیکی تبعیت می کنند. الگوی اول، سامانه بندالی امگایی واقع در شرق اروپا و کوه های اورال- الگوی دوم، سیکلون های مدیترانه ای -الگوی سوم، سامانه بندالی شکل گرفته بر روی سیبری و آسیای میانه و الگوی چهارم، شگل گیری سامانه بندالی عامل اصلی بارش بهاره در سواحل جنوبی دریای خزر می باشند. این الگو تا حدودی شبیه به الگوی اول بوده با این تفاوت که، گسترش پرفشار جنب حاره به سمت شمال در فصل بهار غیرعادی است. بررسی کمیت های دینامیکی طی فعالیت سامانه ها نشان دهنده سرعت قائم منفی جو، تاوایی مثبت و منطقه همگرایی بر روی سواحل خزر می باشد. مجموعه این عوامل حاکی از وجود شرایط مناسب برای صعود دینامیکی هوای جو منطقه و صعود سریع ذرات به سطوح میانی و فوقانی جو بوده که ریزش های سنگین بهاره را موجب می شود.

سامانه های همرفتی همه ساله در مناطق مختلف ایران خسارت های زیاد و در مواردی غیر قابل جبران به وجود می آورند. با توجه به این که بارش حاصل از این سامانه ها در جنوب غرب ایران بخش عمده ای از بارش کل را تشکیل می دهند و نقش مهمی در تامین منابع آب دارند، ضرورت بررسی ویژگی های اقلیم شناسی آن ها اجتناب ناپذیر است. در این مطالعه به منظور شناسایی الگو های مکانی و زمانی رخداد سامانه های همرفتی میان مقیاس (MCSs) در جنوب غرب ایران از محصول موزاییک شده دمای درخشندگی مرکز پیش بینی اقلیمی NCEP/NWS و داده های ایستگاه های همدید استفاده شد. سامانه های همرفتی میان مقیاس طی ساعات بارشی و رخداد پدیده های مرتبط با همرفت، بر اساس آستانه ی دمایی 228 درجه کلوین، آستانه ی بیشینه مساحت ده هزار کیلومترمربع و آستانه ی طول عمر 3 ساعت، شناسایی شدند. در مجموع 189سامانه همرفتی میان مقیاس طی سال های 2001 تا 2005 شناسایی شد. یافته های این تحقیق نشان داد، بیشترین تعداد MCSs در ماه دسامبر (54 مورد) رخ داده است، شکل گیری MCSs از شرایط توپوگرافی تاثیر پذیرفته ، ولی دامنه ی رو به باد نقش خیلی مهمی در شکل گیری آن ها نداشته است. فراوانی رخداد این سامانه ها در ماه آوریل و می کاملا از توپوگرافی منطقه تبعیت کرده، اما با افزایش سرما میزان تبعیت از توپوگرافی کم تر شده تا آن جا که در ماه ژانویه هماهنگی بین فراوانی رخداد MCSs با توپوگرافی منطقه مشاهده نشده است.

میانگذر دریاچه ارومیه به دلیل اتصال استان های آذربایجان‌شرقی و غربی به لحاظ اقتصادی و اجتماعی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. اما این میانگذر ممکن است که موجب تأثیراتی بر کاهش ارتباط آب در دو سمت میانگذر باشد. بنابراین در این تحقیق سعی شده تا تأثیر میانگذر بر تغییرات کیفی آب شامل خواص شیمیایی، فیزیکی و بیولوژیکی مورد مطالعه قرار گیرد. در این مطالعه از داده‌های رقومی TM ماهواره لندست در دو زمان مختلف برای بررسی پارامتر‌های کیفی آب دریاچه و نقش میانگذر در توزیع این پارامترها استفاده شده است. برای این منظور از روش های ایجاد تصاویر رنگی کاذب(FCC) و بسط تباین، تهیه پروفیل‌های طیفی از باندهای انعکاسی و حرارتی سنجنده TM ماهواره لندست و انتخاب محدوده‌های کوچک به عنوان نمونه از ساحل دریاچه تا مرکز آن برای بررسی رفتار طیفی آب حاوی مواد جامد معلق و روشهای پردازش تصویر دیگر، استفاده شده است. بر اثر نتایج حاصل از مطالعه پروفیل بازتاب های طیفی، اختلافات قابل توجهی در توزیع پارامترهای کیفی آب در دو سوی میانگذر مشاهده می‌گردد که احتمالا ناشی از عدم ارتباط هیدرولیکی کامل بین دو سوی میانگذر از طریق بازه موجود می‌باشد. نتایج نشان می‌دهد که هم باندهای انعکاسی و هم باند حرارتی توانایی زیادی برای تشخیص اثر گل‌آلودگی و شوری دارند. باندهای 3TM و6 TM در مقایسه با باندهای دیگر انعکاسی نقش مهم تری در بازتاب های طیفی آب‌های شور و محتوی رسوب دارند. واژگان کلیدی: میانگذر دریاچه ارومیه، داده های ماهواره ای، پارامترهای کیفی آب.

خشکسالی از جمله ناهنجاریهای اقلیمی است که بروز آن سبب تاثیرات زیادی در زندگی انسان د دیگر جانداران می گردد و معمولا به سه نوع اقلیمی – هیدرولوژیک و کشاورزی تقسیم می شود . هدف از این مقاله بررسی ارتباط بین خشکسالی های اقلیمی و هیدرولوژیک است . به منظور بررسی شدت خشکسالی و ارتباط بین خشکسالی های اقلیمی و هیدرولوژیک – از داده های بارش و آبهای زیر زمینی دشت قزوین استفادهشده است . شدت و تداوم خشکسالی های با بکار گیری روش های متداول محاسبه و بررسی شده و بر اساس نتایج بدست آمده ارتباط آبهای زیر زمینی و خشکسالی های اقلیمی ارزیابی گردیده است . نتایج حاصله نشان می دهد که تعداد ناهنجاری های منفی آبهای زیر زمینی بسیار چشمگیر است . خشکسالی در آبهای زیر زمینی با دو الی سه ما تاخیر نسبت به خشکسالی های اقلیمی بروز می کند و بطور متوسط طی دوره مطالعاتی در هر سال 25 سانتی متر سطح آب زیر زمینی افت داشته است .

انجام عملیات آبخیزداری مناسب ترین گزینه جهت کنترل سیلاب با توجه به شرایط و استعداد حوضه آبریز است که تأثیرات مختلفی را در عوامل هیدرولوژیکی اعم از میزان تولید رواناب سطحی، میزان رسوب ویژه و میزان نفوذپذیری در حوضه آبریز دارد. هدف تحقیق حاضر شبیه سازی و برآورد تغییرات میزان تولید رواناب سطحی، میزان رسوب ویژه و میزان نفوذپذیری با استفاده از مدل نیمه توزیعی SWAT در دو مقطع قبل و بعد از عملیات آبخیزداری در حوضه آبریز عنبران چای است. نتایج تحقیق نشان می دهد میزان رسوب ویژه در قسمت بالادست پیش از عملیات 14/22 تن در هکتار بوده و پس از عملیات، مقدار رسوب به میزان 84/1 تن در هکتار کاهش یافته است، همچنین نتایج نشان داد میانگین CN 68/75 پیش از عملیات به 24/61 در حال حاضر تغییر کرده است که در نتیجه آن افزایش در نفوذپذیری و جریان های زیرقشری مشاهده می شود. قابل ذکر است میزان تبخیر و تعرق پتانسیل برای حوضه آبریز عنبران چای 4/157 میلی متر برآورد شده است. تغییرات در چرخه هیدرولوژی حوضه بیشترین تأثیرات را در بخش دشت رسوبی منطقه به جای گذاشته است. به نظر می رسد مدل SWAT به خوبی توانسته فرایندهای چرخه هیدرولوژی را شبیه سازی نماید و اطلاعات ارزشمندی برای مطالعات ژئومورفولوژی ارائه نماید.

در حوضه های فاقد آمار تعیین زیرحوضه ها با ویژگیهای ژئومورفولوژیک مشابه و دسته بندی آنها برای اجرای هماهنگ عملیات کنترل سیلاب و نیز اولویت دادن به زیرحوضه ها با توان سیلخیزی بیشتر، به عنوان روشی برای مدیریت سیلاب در حوضه های فاقد آمار پیشنهاد می شود. در این پژوهش که به منظور شناخت زیرحوضه های دشت کرون از نظر ویژگیهای ژئومورفولوژیک موثر بر سیلاب و گروه بندی آنها در دسته های همگن صورت گرفت، سیزده متغیر کمی ژئومورفولوژی در تمام زیرحوضه ها محاسبه شدند. این متغیرها به گروه شاخصهای تراکم آبراهه ها، ژئومتری حوضه، متغیرهای ارتفاعی و اقلیمی حوضه تعلق دارند. برای تفکیک زیر حوضه هایی که از نظر این شاخصها در گروههای همگن قرار می گیرند از تحلیل خوشه ای به روش طبقاتی و روش فازی استفاده گردید. در روش طبقاتی بهترین تفکیک از روش وارد حاصل شد و زیرحوضه ها در سه دسته مشابه گروهبندی شدند. در روش فازی دو گروه و با درصد تعلق تقریبا مشابه مجزا شدند. به این ترتیب برای دستیابی به نتایج بهتر در این روش متغیرها در چهار دسته شامل متغیرهای آبراهه ای، ژئومتری، ارتفاعی و اقلیمی به طور مجزا دسته بندی شدند و روش فازی در هر دسته به طور جداگانه اعمال شد که تفکیک بهتری برای خوشه بندی با درصد تعلق قابل قبول تری صورت گرفت. برای تفکیک زیرحوضه ها به دسته های مشابه از نظر شدت سیلخیزی، از دبی اوج سیلاب، در دوره بازگشت مختلف استفده شد، در هر دو روش خوشه بندی به روش فازی و روش طبقاتی سه دسته زیرحوضه از هم تفکیک شدند که نشان می داد نتایج دو روش فازی و طبقاتی با اندکی جابه جایی در گروهها مشابه بوده است. در پایان از روش تحلیل توصیفی برای بررسی ویژگیهای توصیفی زیرحوضه ها استفاده شد و از این نظر نیز دسته بندی نظری زیرحوضه ها در سه گروه مشابه با توجه به توان سیل خیزی صورت گرفت که با خوشه های حاصل از روش تحلیل کمی مشابهت نشان می داد.

برای تحلیل و مدیریت ریسک خشکسالی در یک ناحیه، اطلاعاتی لازم است که از مهمترین آنها بررسی فراوانی ویژگی شدت- مدت خشکسالی است. با توجه به همبستگی بالای این دو عامل بایستی از ابزاری استفاده شود که میزان ارتباط و تأثیراتی که در تحلیل خشکسالی دارند را نمایان سازد. در این تحقیق از طیف متنوعی از توابع مفصل برای این منظور استفاده شده است و برای ارائه روش شناسی مربوط نیز از شش ایستگاه در سطح استان تهران و شاخص بارندگی استاندارد شده ((SPI سه ماهه استفاده گردید. در ادامه ضمن برآورد ارقام شدت- مدت و فراوانی برای ایستگاه ها، مقایسه بین آنها نیز انجام گردید. نتایج نشان داد که بر اساس شاخص SPI، مقادیر شدت- مدت و فراوانی در ایستگاه های مورد مطالعه از شباهت نسبی برخوردار هستند و این امکان را فراهم آورد که بتوان آنها را بطور استانی ارائه نمود. تحلیل های فوق براساس آستانه های خشکسالی نیز انجام شد، که کاربردی شدن بیشتر نتایج و بخصوص امکان تولید سناریوهای خشکسالی را فراهم میآورد

این مطالعه با هدف بررسی اثرات تغییرات کاربری اراضی بر وقوع و افزایش سیل در حوضة صوفی­چای مراغه صورت گرفته است. منطقة مورد مطالعه با مساحت 250 کیلومترمربع مناطق بالادست حوضة سد علویان را تشکیل می­دهد. سیلاب­های منطقه براساس مقایسه آمار دبی روزانه ایستگاه دبی­سنجی تازه­کند با سیل مبنا محاسبه شده است. در این تحقیق سیل مبنا براساس برازش مدل­های مختلف توزیع احتمالی بر داده­های حداکثر سالانه و محاسبه سیل با دورة بازگشت دو ساله بعد از انتخاب مناسب­ترین مدل توزیع احتمالی بر مبنای میزان RSS محاسبه شده است. یافته­های این تحقیق نشان می­دهدکه تعداد وقوع و تداوم سیلاب­های منطقه در دهة اخیر کاهش یافته ­است. تغییرات پوشش گیاهی به صورت آشکارسازی تغییرات کاربری اراضی براساس تفسیر رقومی تصاویر ماهواره­ای چندزمانه با استفاده از روش شیء­گرا بوده­ است. نتایج این بررسی نشان داد که تغییرات کاربری منطقه به صورت تغییر در الگوی کشت و تبدیل کاربری اراضی در جهت مثبت آن بوده است. مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS برای شبیه­سازی بارش-رواناب و نشان دادن تأثیر تغییرات پوشش گیاهی حوضه بر افزایش و یا کاهش سیلاب­ها درحوضه بکار گرفته شده است. شبیه­سازی مدل هیدرولوژیکی HEC-HMS برای مقادیر CN سال­های 2005 و 2000 کاهش 36 درصدی دبی سیلابی در دهة اخیر را نشان می­دهد. ناگفته نماند احداث حجم قابل توجهی از عملیات سازه­ای در قسمت­هایی از حوضه در کاهش رواناب­های سطحی و ذخیرة آنها نقش عمده­ای داشته­است.

هندسه فرکتال، که عنوان زبان ریاضی طبیعت بر آن نهاده شده است، می تواند به عنوان ابزار کمی مناسب جهت بررسی ژئومورفولوژی رودخانه ها و مدل سازی بسیاری از پدیده های پیچیده طبیعی به کار گرفته شود. مهم ترین ویژگی فرکتالی که در مورد این پدیده ها تحلیل می شود، بعد فرکتال است که اهمیت زیادی در شناخت رفتار و پیش بینی تغییرات مسیر رودخانه دارد. این مقاله باهدف تعیین بعد فرکتال و تحلیل آن با استفاده از تئوری هندسه فرکتال و روش شاخه-بندی هورتون- استرالر و توکوناگا، به مطالعه ویژگی های رودخانه زرینه رود می پردازد. بر این اساس، رودخانه زرینه رود و تمامی شاخه های فرعی آن مرتبه بندی شده و به کمک طول شاخه-ها، بعد فرکتالی محاسبه شد. نتایج نشان داد که شاخه اصلی این رودخانه دارای مرتبه چهارم بوده و همچنین بعد فرکتالی آن مقداری برابر با 98/1 دارد. بعد فرکتالی بالای رودخانه معرف تراکم زهکشی بیشتر و زمان کمتر برای رسیدن به جریان دائمی است. به این ترتیب تعداد انشعابات رودخانه از مرتبه های گوناگون، همچنین سطح و طول این انشعابات از رابطه فرکتالی پیروی می کنند. بعد فرکتالی می تواند شاخص مناسبی برای بیان تغییرات رودخانه باشد و به عنوان پارامتر هندسی جدید وارد مدل های ریخت شناسی رودخانه ها گردد. از این روابط می توان جهت بررسی تغییرات انشعابات رودخانه ها و نیز حوضه ی آن ها در گذر زمان بهره جست. بنابراین با کمک بعد فرکتال می توان به پیش بینی مسائل مربوط هندسه رودخانه و همچنین فرآیندهای فیزیکی درون رودخانه پرداخت.

تغییرپذیری عامل فرسایش پذیری خاک یا مقاومت خاک در برابر حرکت ذرات، از اجزاء مهم معادله جهانی فرسایش خاک میباشد. هدف این مطالعه، بررسی تغییرپذیری مکانی عامل فرسایش پذیری خاک در بخشی از حوضه رودخانه زاینده رود در استان چهارمحال و بختیاری می باشد. برای تهیه نقشه های لازم، نمونه برداری به صورت شبکه نظام مند200 متر*200 متر در 70 نقطه و از عمق 0- 30 سانتیمتری سطح خاک صورت گرفت. ساختمان خاک، درصد مواد آلی، نفوذپذیری، درصد شن درشت، درصد شن خیلی ریز + سیلت اندازه گیری گردید.تغییر پذیری مکانیعامل فرسایش پذیری خاک با استفاده از تغییرنما و نسبت واریانس اثر قطعهای به واریانس کل مورد بررسی قرار گرفت و برای تهیه نقشه داده های مورد نیاز از روش زمین آماری کریجینگ استفاده شد. اعتبار نقشه ها با کاربرد میانگین خطا و جذر میانگین مربعات خطا ارزیابی گردید.نتایج نشان داد الگوی کروی برای عامل فرسایش پذیری و درصد سیلت، بهترین مدل برازش داده شده برای این متغیرها می باشد. دامنه وابستگی مکانی برای پارامترهای عامل فرسایش پذیری و درصد سیلت 2 تا 3/2 کیلومتر به دست آمد دارای وابستگی مکانی هستند. با توجه به نتایج به دست آمده مشخص گردیدالگوی تغییر پذیری مکانی عامل فرسایش پذیریبه مواد مادری و نوع خاک وابسته می باشد. نقشه واریانس پارامترهای اندازه گیری شده نشان می دهد که در خط همسایگی منطقه نمونه برداری شده و فواصل بین نمونه ها مقادیر عامل فرسایش پذیری و درصد سیلت افزایش یافته اند و بیشترین واریانس تخمین وجود دارد.