درخت حوزه‌های تخصصی

یکی از اثرهای تغییر اقلیم بروز بی نظمی در چرخة هیدرواقلیمی کرة زمین است. این تغییرات در عدم موازنه تراز سطح آب در منابع آب زیرزمینی، سطحی، دریاچه ها و همچنین تغییر در توزیع مقدار و زمان بارش ها و جریان رودخانه نمود پیدا می کند. تحقیق حاضر به منظور شناخت روند تغییرات شاخص های حدی بارش روزانة ایران انجام گرفته است. بدین منظور، از داده های بارش 24ساعتة 47 ایستگاه سینوپتیک طی دورة 1982 2012 استفاده شده است. برای استخراج روندها از شاخص های تیم کارشناسی آشکارسازی و نمایش تغییر اقلیم و شاخص های ETCCDI با استفاده از نرم افزار RClimDex تحت زبان برنامه نویسی  Rبهره گیری شده است. نتایج این تحقیق نشان می دهد در دورة مورد مطالعه همة شاخص های حدی بارش در ایران دارای تغییر و روند است. در بیشتر ایستگاه ها، بارش سالانه کاهش (شامل حدود 92 درصد از ایستگاه ها) و تعداد روزهای خشک (CDD) افزایش یافته است (شامل حدود 72 درصد از ایستگاه ها) و فقط در برخی از ایستگاه ها در نواحی مرکزی و دامنه های زاگرس تعداد روزهای خشک روند کاهشی دارد. از نظر بارش های سنگین و نیمه سنگین و همچنین روزهای مرطوب و فوق العاده مرطوب، سهم تغییرات در ایستگاه های واقع در سواحل شمال و جنوب بیشتر است.

یخبندان وضعیتی است که در آن حداقل دمای هوا به زیر صفر درجه سانتی گراد نزول می‌کند. آگاهی دقیق از نوسانات تاریخ‌های وقوع یخبندان می‌تواند ما را در برنامه‌ریزی‌های مربوط به فعالیت‌های روزانه مخصوصا فعالیت‌های کشاورزی که در برابر نوسانات دمایی حساس می‌باشند، یاری نماید. در این مقاله نوسانات تاریخ‌های وقوع اولین یخبندان‌های پاییزه و آخرین یخبندان‌های بهاره در چهار آستانه دمایی (صفر تا 2/2-)A= و (4/4- تا 2/2-)=B و (6/6- تا 4/4-)=C و (6/6- و کمتر)=D در شهرستان اهر، در طی دوره آماری 1365 تا 1384 مورد مطالعه قرار گرفت. بعد از استخراج تاریخ‌های وقوع اولین یخبندان‌های پاییزه و آخرین یخبندان‌های بهاره، با مبدا قرار دادن اول مهر به عنوان مبدا تقویم ژولیوسی، روز شمارهای یخبندان‌ها در آستانه‌های مذکور به دست آمد و نرمال بودن داده‌ها با توزیع نرمال در حدود اطمینان 95% به اثبات رسید. سپس برای مطالعه نوسانات یخبندان‌ها به تعیین فاصله اطمینان برای میانگین تاریخ‌های وقوع یخبندان به روش تی تست در حدود اطمینان 9/99% و95% و90% و80% و60% پرداخته شد و معناداری آزمون در هر مورد با مقادیر پی (P) کوچکتر از 01/0 و 05/0 به اثبات رسید. نتایج حاصله نشانگر نوسانات شدید تاریخ‌های وقوع یخبندان در چهار آستانه مذکور در فصل بهار نسبت به یخبندان‌های پاییزه است.

برای بررسی و ارزشیابی عملیات آبخیزداری در یک حوضه باید کلیه عملیات اجرایی آبخیزداری اجرا شده در یک حوضه مورد بررسی قرار گیرد. در این تحقیق ارزشیابی میزان موفقیت یا عدم موفقیت هر یک از عملیات آبخیزداری روی سه متغیر که شامل عملیات مکانیکی، بیولوژیک و مدیریتی است، انجام پذیرفته است. در اینجا برای بررسی وضعیت فعلی حوضه و مقایسه شرایط پیشین (پیش از شروع عملیات آبخیزداری) اقدام به بررسی تغییرات رسوب گردیده و نتایج حاکی از کاهش چشمگیر و معنی دار میزان رسوب بعد از اجرای عملیات آبخیزداری است، به گونه ای که در میزان رسوب و فرسایش ویژه ما شاهد کاهش 35 درصدی از سطح حوضه بوده ایم. مهمترین دلیل آن را می توان اعمال مجموعه فعالیتهای مکانیکی انجام شده در حوضه که شامل: احداث گابیون، سدهای خشکه چین و همچنین مجموعه عملیات بیولوژیک انجام شده شامل: علوفه کاری، بوته کاری، نهال کاری و بذرپاشی می باشد دانست که به تفکیک مورد ارزشیابی واقع شده و عملکرد مثبت و منفی آنها تشریح شده است.

تحلیل مولفه­های اصلی یک روش بهینه ریاضی برای کاهش حجم داده­ها و تبدیل متغیرهای اولیه به چند مولفه محدود است به­طوری که این چند مولفه بیشترین پراش متغیرهای اولیه را توجیه نماید. در این مطالعه برخی مشخصات آماری بارش سالانه شهر زنجان شامل مجموع بارش سالانه، تعداد روزهای بارانی، بزرگ­ترین بارش روزانه در سال، نسبت بارش بیشینه به مجموع بارش سالانه و مشخصاتی از قبیل انحراف معیار، چولگی، کشیدگی، میانگین قدر مطلق انحراف از میانگین و میانگین قدر مطلق تغییرپذیری سالانه که از بارش ماهانه برای هر سال محاسبه گردید در معرض تحلیل مولفه­های اصلی قرار گرفت. نتایج نشان داد که با چهار مولفه می­توان بیش از 95 درصد از تغییرات بارش سالانه را توضیح داد. مولفه اول که بالاترین پراش داده­ها (6/42 درصد) را تبیین می­کند، نماینده بارش سالانه و شاخص­های مطلق تغییرپذیری آن یعنی انحراف معیار، میانگین قدر مطلق انحراف از میانگین و میانگین قدر مطلق تغییرپذیری سالانه می­باشد. مولفه دوم نماینده شاخص­های شکل توزیع فراوانی (چولگی و کشیدگی)، مولفه سوم نماینده بارش­های بیشینه و در نهایت مولفه چهارم نماینده تعداد روزهای بارانی می­باشد. تحلیل روند نمرات مولفه­ها نشان داد که نمرات مولفه­های اول و چهارم به ترتیب دارای روند معنی دار کاهشی و افزایشی حول یک خط را دارند که نشان از کاهش بارش در طول دوره آماری مورد مطالعه از یک طرف و یکنواخت شدن توزیع زمانی آن دارد.

وقوع زمین لغزش و تحمیل خسارت جانی و مالی، لزوم شناسایی، اولویت بندی مناطق حساس و تدوین برنامه های خاص مکانی جهت کاهش خسارات آن در نواحی مستعد را می طلبد. تاقدیس سیاه کوه یکی از مناطقی است که آثار زمین لغزش های متعدد در قسمت های مختلف آن مشاهده شده است.. در این پژوهش پس از بررسی تصاویر ماهواره ای، نقشه زمین شناسی و مطالعات میدانی عوامل مؤثر با استفاده از مدل آنتروپی بررسی شدند و نسبت به تهیه ماتریس آنتروپی و نقشه پهنه بندی زمین لغزش در محیط ARC GIS 10 و ارائه راهکار جهت کاهش خسارات آن با توجه به شرایط منطقه اقدام شده است. نتایج نشان می دهند که فاصله از گسل 06/46 درصد، ارتفاع 26/28 درصد، شیب 54/17 درصد، لیتولوژی 14/7 درصد و جهت شیب 1 درصد در وقوع زمین لغزش های منطقه تأثیرگذار بوده اند. نقشه پهنه بندی نشان می دهد که پهنه های کم خطر تنها 76/21 درصد از منطقه را در بر می گیرند و 23/78 درصد از منطقه در پهنه ای با خطر متوسط و بالا قرار دارد که از پتانسیل بالای منطقه در زمینه رخ داد زمین لغزش حکایت دارد. ساخت و ساز با فاصله از گسل و سازند آسماری پرشیب، ایمنی سازی مسیرهای ارتباطی، کنترل اقدامات حفاری و خاک برداری در سازند آسماری، مهمترین اقدامات برای کاهش خسارات حرکات دامنه ای در تاقدیس سیاه کوه هستند.

کوهستان های نیمه خشک،به لحاظ حاکمیت شرایط اقلیمی خاص وویژگی های هیدرولوژیگی وتوپوگرافی ،ازمستعدترین مناطق برای وقوع لغزش ها ،بویژه لغزش های دره ای محسوب می شوند .دراین مناطق ،تشکیل آبراهه های عمیق وتغییرآرایش جریان آب ها درطول آنها،از عوامل تحریک کننده اصلی مواد دیواره دره ها،به وقوع لغزش به شمارمی آیند .در طول آبراهه های عمیق منطقه موردمطالعه ،به عنوان یک منطقه کوهستانی نیمه خشک ،لغزش های های متعددی بوقوع پیوسته است .با توجه به نقش این لغزش ها درتغییرویژگی های هیدرولوژیکی دره ها وهمچنین تغییردرمیزان بار رسوبی رودخانه ها وتهدید مساکن روستائی ،نقش عوامل مختلف دروقوع آنها، ازجمله تراکم زهکشی ،اختلاف ارتفاع و ویژگی های سازندهای سطحی ،با استفاده از نقشه های زمین شناسی ،توپوگرافی ،عکس های هوایی ونمونه برداریها وبازدید های میدانی ،مورد بررسی وتحلیل گرفته اند .نتایج این تحلیل های نشان می دهد که میزان گسیختگی ها ولغزش های دره ای ،تابع میزان تراکم زهکشی ،بویژه تراکم آبراهه های عمیق ،تابع تغییرات نسبت های Ds/Dd وهمچنین تابع تغییرات R می باشد .تا ارتفاع معینی از شیب های منطقه وبرروی سازندهای سست ومنفصل، هرچه برمیزان اختلاف ارتفاع افزوده می شود ،احتمال وقوع لغزش های دره ای نیز افزایش می یابد.

امواج گرمایی از جمله مخاطرات مهم آب و هوایی دنیا خصوصاً ایران هستند و به نظر می رسد وقوع آن ها در سال های اخیر به واسطه تشدید گرمایش جهانی از فراوانی بیش تری نسبت به گذشته برخوردار شده است. پژوهش حاضر به بررسی کم و کیف وقوع و تحلیل سینوپتیک امواج گرمایی در استان کرمان پرداخته است. برای این کار ابتدا داده های دمای بیشینه روزانه ماه ژوئیه (به عنوان گرم ترین ماه سال) 4 ایستگاه سینوپتیک کرمان، بم، انار و سیرجان در یک دوره آماری 24 ساله (1986-2009) از سازمان هواشناسی کشور اخذ و مورد استفاده قرار گرفته اند. جهت طبقه بندی امواج گرمایی، داده های دما استاندارد شده و بر اساس آن، آنومالی های 0 تا 75/0 به عنوان موج گرم، 75/0 تا 5/1 موج گرم شدید و بالاتر از 5/1 به عنوان موج ابر گرم تعیین شدند. اعداد آستانه 2/41، 1/42 و 1/43 درجه سانتی گراد به ترتیب آستانه موج گرم، گرم شدید و ابر گرم برای مجموع ایستگاه ها مورد محاسبه و حداقل تداوم آن دو روز مد نظر قرار گرفته است. بر این اساس در طی دوره آماری مورد مطالعه، 7 موج گرمایی مشخص شد که از بین آن ها 3 موج گرم شدید و 1 موج ابر گرم شناسایی گردید. موج ابر گرم تیرماه 1377 جهت تحلیل سینوپتیک انتخاب شد. موج 3 روزه مذکور با میانگین دمایی 11/43 درجه سانتی گراد، شدیدترین موج گرمای استان کرمان در طول دوره آماری مورد مطالعه بوده است. ن تایج تحلیل سینوپتیک موج اب ر گرم نشان داد که استقرار کم فشار گنگ در سطح زمین و حاکمیت پرارتفاع جنب حاره ای آزور در سطوح بالا و هم چنین ضخامت زیاد جو بر روی منطقه مورد مطالعه، موجب فرونشینی هوای گرم و گرمایش بیش از حد سطح زمین شده و موج ابر گرم یاد شده را به وجود آورده است.

از مهمترین عوامل تصمیم گیری و مورد بحث در احداث سازه های رودخانه ای، مکان یابی و احداث پل ها، آگاهی از میزان دبی های حداکثر لحظه ای، شبیه سازی و تحلیل آن ها با استفاده از داده های ثبت شده در ایستگاه های هیدرومتری است. این تحقیق با رویکردی توصیفی--تحلیلی، با هدف شبیه سازی و تحلیل دبی های حداکثر لحظه ای و به کارگیری تکنیک شبکه عصبی مصنوعی در راستای پل سازی و نگهداری بهینه آن ها، با استفاده از داده های دبی ایستگاه های هیدرومتری هفت حوض، سولقان، قلاک و مقصودبیک در کلان شهر تهران انجام گرفته است. در ابتدا با استفاده از نرم افزار Excel نمودار دبی های حداکثر لحظه ای هرکدام از ایستگاه های هیدرومتری ترسیم گردید. سپس برای ساختن شبکه عصبی در نرم افزارNeroSlution5، از پیش فرض پرسپترون چند لایه(MLPS) جهت شبیه سازی و تحلیل داده های دبی حداکثر لحظه ای ایستگاه های مورد مطالعه، استفاده شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که در همه ایستگاه های مورد بررسی، استفاده از شبکه عصبی مصنوعی در شبیه سازی دبی های حداکثر لحظه ای با استفاده از داده های دبی حداکثر روزانه و ماهانه از کارایی بالایی برخوردار است. مقادیرشبیه سازی شده نسبت به مقادیر واقعی(اندازه گیری شده) تقریباً مطلوب بوده و ضریب همبستگی آنها دارای مقدار مناسب(R=0.66) می باشد. همچنین باتوجه نوسان زیاد دبی حداکثر لحظه ای در ایستگاه های هفت حوض(درکه) و قلاک(دارآباد) می توان استنباط کرد که پل های ساخته شده بر روی این رودخانه ها و مسیل ها دارای ریسک سیلاب و احتمالاً ناپایدارند. بنابراین در مکان یابی، احداث و نگهداری چنین سازه هایی، تمهیدات لازم باید اندیشده شود و ضمن توجه به ویژگی های هیدروژئومورفولوژیک حوضه های بالادست، دوره های بازگشت سیلاب، مورد توجه قرار گیرد.

به منظور بررسی تاثیر شهر بر دمای سالانه در شمال شرق ایران، از داده های ایستگاه های مشهد، سبزوار، تربت حیدریه، بیرجند و بار در بازه زمانی 1960 تا 2011 استفاده شد. داده های دمای میانگین، کمینه و بیشینه سالانه، تا سال 2011 از سازمان هواشناسی دریافت و سال های فاقد داده به روش رگرسیون جایگزین گردید. برای سری دمای میانگین سالانه ایستگاه ها با توجه به نمودار خودهمبستگی و خودهمبستگی جزئی، مدل آریماانتخاب و جهت صحت و برازش هر مدل از معیارهای، ریشه میانگین مربعات خطا، قدرت توجیه و فرض تصادفی بودن باقیمانده ها استفاده شد. مدلAR(2,1,0) برای سری دمای میانگین مشهد و بیرجند، مدل AR(1,1,0)برای دمای میانگین سبزوار، مناسب ترین مدل تشخیص داده شدند. جهت تشخیص روند و تغییرات در هر سری از آزمون من کندال و t استفاده شد، در آزمون t، میانگین دهه اول هر سری با میانگین دهه اخیر آزمون گردید، ایستگاه ها بر اساس موقعیت به دو دسته داخل محدوده شهری و خارج از محدوده شهری تقسیم شدند. نتایج نشان می دهد روند دما در ایستگاه های داخل شهر و خارج شهر کاملا متفاوت است، دمای میانگین، بیشینه وکمینه سالانه در ایستگاه های داخل محدوده شهری روند افزایشی نشان دادند، در حالیکه در ایستگاه های خارج از شهرها دمای میانگین سالانه بدون روند و حتی دمای بیشینه ایستگاه های تربت حیدریه، بار و دمای کمینه بیرجند روند، کاهشی بوده است.

در مطالعات جغرافیایی با توجه به اینکه برداشت اطلاعات اغلب به صورت نقطه­ای انجام می­گیرد، ضرورت دارد جهت تعمیم آن به کل منطقه، عملیات درونیابی بر روی نقاط انجام گیرد. در این مطالعه با استفاده از روش­های کریجینگ و معکوس وزنی، نسبت به درونیابی بارش در استان کرمان اقدام شده است. برای این منظور از آمار بارش ماهانه تعداد 9 ایستگاه سینوپتیک استان کرمان و 11 ایستگاه سینوپتیک استان­های همجوار استفاده شده است. نتایج این مطالعه نشان می­دهد که روش کریجینگ با سطح خطای پایین­تر روش مناسب­تری برای درونیابی بارش در این منطقه می­باشد. بر اساس مدل­های برازش یافته نیمه­پراکنش نگار، مدل­های کروی، خطی و نمایی امکانات مناسب­تری را برای تهیة نقشه­های همباران قرار می­دهند. در بین مدل­های مذکور مدل کروی برای ماه­های ژانویه تا ژوئن و هم چنین ماه دسامبر، مدل­نمایی برای ماه جولای و مدل نمایی برای ماه­های آگوست تا نوامبر مناسب ترین مدل تغییر نما تشخیص داده شدند. بر مبنای نقشه­های ترسیم شده برای ماه­های مختلف ضمن اینکه بیشترین میزان بارش در فصل زمستان اتفاق افتاده است بیشترین دامنة تغییرات هم به میزان 42-13 میلی­متر در این فصل است. از نظر مکانی شیب تغییران بارش از جنوب به شمال روند کاهشی دارد. در سایر فصول ضمن پایین بودن میانگین بارش دامنه تغییرات نیز نوسانات قابل ملاحظه­ای نشان نداد.