درخت حوزه‌های تخصصی

حوضه های جنوب شرقی دریاچه ارومیه به علت برخورداری از شرایط هیدرولوژیکی و لیتولوژیکی خواص، از میزان بالای تولید رسوب برخوردارند. با توجه به این نکته در این تحقیق برای تخمین بار معلق رسوبی روزانه از سیستم استنتاجی فازی عصبی([1]ANFIS) بهره گرفته شده است. به این منظور داده های دبی روزانه و بار معلق رسوبی365 روز سال 1386 و 1387 ایستگاه رسوبی واقع در رودخانه زرینه رود برای تعلیم و آزمودن مدل های شبکه عصبی مصنوعی مورد استفاده قرار گرفته است. در کنار این مدل از مدل های پرسپترون چندلایه([2]MLP)، شبکه عصبی تابع پایه شعاعی([3]RBF)و منحنی سنجه رسوبی ([4]SRC) نیز بهره گرفته شد. سپس نتایج مدل ANFISبا مدل های فوق مقایسه گردید. برای تعیین کارایی مدل ها از فاکتور مجذور میانگین مربعات خطا (RMSE)و خطای تبیین (R2)استفاده شده و مشاهده می شود که مدل ANFIS با برخورداری از خطای تبیین معادل 9087/0 و مجذور میانگین مربعات خطای معادل 224 میلیگرم در لیتر نسبت به سایر مدل ها به نتایج بهتری دست می یابد. کمترین میزان R2 و RMSEنیز برای مدل SRC به ترتیب معادل 8251/0 و 304 برآورد گردید. مقادیر آکائیک نیز برای مدل ANFIS معادل 1993 محاسبه شد که این امر نشان دهنده ی قابلیت بالای مدل ANFIS در تخمین بار معلق رسوبی می باشد.

امروزه، اینترفرومتری تفاضلی راداری(DInSAR) به عنوان یکی از روش های کارآمد در اندازه-گیری جابجایی سطح زمین محسوب می شود. به طوری که با استفاده از این فناوری، امکان پایش حرکات کوچک سطح زمین به صورت پیوسته، با دقت بالا و در گستره وسیعی امکان پذیر است. در این پژوهش، از تکنیک اینترفرومتری تفاضلی بر اساس سری زمانی 6 تصویر راداری از سنجنده PALSAR ماهواره ALOS از 2007 تا 2010جهت شناسایی و پایش مناطق ناپایدار دامنه ای حوضه آبریز گرمی چای استفاده گردید. نتایج حاصله از این تحقیق بر اساس مشاهدات میدانی مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس نتایج این تحقیق، 20 نقطه ناپایدار در بازه 92 روزه زوج تصویر راداری سال2007 شناسایی شد که بزرگ ترین آن ها از نوع لغزش چرخشی بوده و 11- سانتی متر در این مدت جابجایی داشته است. بر همین اساس، تعداد 25 نقطه لغزشی نیز در سال 2009 شناسایی گردید که مهم ترین آن، لغزش روستای سوین با میزان جابجایی cm5/7 تا 3/10- بوده است. نتایج به دست آمده در سال 2010 از برخی جهات قابل مقایسه با دو دوره قبلی بوده به طوری که تعداد مناطق ناپایدار در این دوره کمتر از دو دوره قبلی بوده و توزیع مکانی مناطق ناپایدار نیز عمدتاً به نیمه شرق حوضه محدودشده است. میزان جابجایی محاسبه شده در این دوره(cm2 تا 1/5-) نیز کمتر از دو دوره قبل بوده است. مهم ترین نقطه لغزشی شناسایی شده در دوره اخیر، توده لغزشی مجاور سد گرمی بوده که ادامه فعالیت ساختمانی سد را تحت تأثیر قرارداده است.

کانونهای کنترل جوّی هر منطقه متنوع هستند و شناخت چگونگی ارتباط و اثرات آنها با مولفه های جوی سطح زمین کمک شایانی به پیش یابی افت وخیزهای آب وهوایی می نماید. در این پژوهش ارتباط ناهنجاریهای فراگیر بارش غرب ایران با دو مولفه دما و فشار مراکز جوی (چرخندزایی) شرق و غرب مدیترانه در پنج تراز جوی (دریا، 925، 850، 500 و 300 هکتوپاسکال) دردوره آماری 2010-1961 مورد تحلیل و مدل سازی آماری به ترتیب به روشهای همبستگی پیرسون و وایازی چند متغیره خطی قرار گرفته است. بر اساس نتایج به دست آمده ارتباط و اثر مراکز کنش جوی شرق و غرب مدیترانه بر ناهنجاری های بارشی غرب ایران بصورت وارون و در سطح معنی داری 95% می باشد. در این پژوهش شاخص های آماری اختلاف دما و فشار استاندارد شده بین غرب و شرق مدیترانه به عنوان یکی از شاخصهای مهم در رابطه با تغییرات بارش منطقه غرب ایران شناسایی و ارائه شده است. بر اساس شاخص های طراحی شده هرگاه اختلاف DT و یا DH مثبت باشد به معنای بالاتر بودن دما و یا فشار استانداردشده (Z) جوّ در قسمت غرب دریای مدیترانه نسبت به شرق آن و در نهایت ترسالی (ماهانه) در منطقه پژوهش است و هرگاه شاخص منفی باشد به معنای رخداد دوره خشک در غرب ایران است. همچنین در زمینه شاخص های ارائه شده در ترازهای زیرین جوّ و به ویژه در مورد مولفه دما ارتباط معنی دار مستقیم و قوی با ناهنجاری بارش غرب ایران دیده شد. مدل سازی چند متغیره شاخصهای ارائه شده در منطقه مدیترانه با استفاده از روش وایازی چندمتغیره، رابطه نسبتاً قوی را در این زمینه ارائه داد که مولفه های انتخابی این شاخص شامل اختلاف فشار تراز دریا، اختلاف دمای تراز 925 و 850 هکتوپاسکال در قسمت غرب نسبت به شرق مدیترانه است. همچنین بررسی عملکرد مدل وایازی با استفاده از داده های واقعی صحت نسبی عملکرد مدل را تایید کرد.

بارش از سرکش ترین عناصر اقلیمی به شمار می رود. بنابراین شناخت رفتار نوسانی آن از ضروریات برنامه ریزی محیطی (آگاهی از رفتار آشکار و نهان)، این متغیر کلیدی می باشد. الگوسازی روند و تکنیک تحلیل طیفی یکی از روش های مناسب جهت درک رفتار آشکار و نهان، برای استخراج و تحلیل نوسان های اقلیمی با طول موج های مختلف است.دراین راستا تکنیک تحلیل طیف اندازه ای از توزیع واریانس را در امتداد تمامی طول موج های ممکن سری زمانی به دست می دهد. در این پژوهش از آمار 37 ایستگاه حوضه های آبریز مند و حله(اعم از باران سنجی و سینوپتیک) از بدو تاسیس تا سال 2011میلای که حداقل 30 سال آمار داشتند، جهت بررسی و تحلیل چرخه های بارش سالانه بهره گرفته شده است. براین اساس،ابتدا الگوسازی در خانوداه چند جمله ایها برای شناسایی روند بارش سالانه(الگوی خطی یا سهمی) ایستگاهها در منطقه مورد ارزیابی قرار گرفت.در ادامه نیز با استفاده از تکنیک تحلیل طیفی دوره نگارهای بارش سالانه با فاصله اطمینان 95 درصد برای هر یک از ایستگاههای منطقه مورد مطالعه برآورد و چرخه های معنی دار در طول سری های زمانی بارش حوضه استخراج گردید. بر پایه یافته های این پژوهش مشخص شد که درتمامی ایستگاههای حوضه، بارش سالانه دارای روند کاهشی می باشند، و در این میان 11 ایستگاه با توجه به معنی داری آماری از الگوی روند خطی و سهمی تبیعیت می نمایند، و حاکی از یک رفتار کاهشی در بارش سالانه ایستگاههای مورد مطالعه است.در ادامه نیز مشخص شد که با استفاد ه از تکنیک تحلیل طیفی چرخه های 3-2 ساله ، 10- 3 ساله و گاها چرخه های با دوره بازگشت 10ساله و بالاتر بر بارش حوضه حاکم می باشد. بطوری که میزان چرخه های 3-2ساله بصورت فضایی نیز در تمامی منطقه مورد مطلعه دارای بیشترین رخداد بازگشت بارش سالانه می باشند.

چکیده مبسوط 1- مقدمه فرسایش خاک یک مسئله محیطی جهانی می باشد که از حاصلخیزی خاک و کیفیت آب کاسته، رسوب زایی و احتمال ایجاد سیل را افزایش می دهد. فرسایش خاک جدا شدن و انتقال ذرات خاک به وسیله عوامل فرساینده آب یا باد است.مطالعات مختلفی نیز به اثر مثبت پوشش گیاهی در تنظیم فرآیند های هیدرولوژیکی سطح زمین و کاهش رواناب و فرسایش خاک اشاره کردند (Zheng, 2006؛ Zhou et al., 2008 ؛ Vásquez-Méndez et al., 2010؛ Ouyang et al., 2010؛ Zhang, G.H., Liu and Wang, 2010؛ Nunes, de Almeida and Coelho, 2011 و Wildhaber et al., 2011). به منظور نشان دادن نقش پوشش گیاهی می توان گفت، کاهش پوشش گیاهی در نتیجه فعالیت های انسانی مثل چرای شدید یا جنگل زایی منجر به جدا شدن چسبندگی ذرات خاک می شود که خطر هرزآب و فرسایش خاک را افزایش می دهد.این تحقیق به منظور شناخت بهتر نقش مقادیر مختلف پوشش گیاهی مرتعی درکنترل جریان سطحی وهدررفت خاک با استفاده ازشبیه-ساز باران در مرتع نشو رویان در استان مازندران انجام شده است. 2- روش شناسی برای اینتحقیق یک منطقه تقریبا شش هکتاری با دارا بودن درصدهای مختلف پوشش حداقل، متوسط و حداکثر گیاهی انتخاب شد. در یک شبکه نموداری متشکل از 110 نقطه در قالب شبکه سلولی منظم 30×30 مترمربعی در منطقه، اقدام به شبیه سازی باران با شدت ثابت 2 میلی متر بر دقیقه، مدت زمان 11 دقیقه در پلات 09/0 متر مربعی شد و نمونه های رواناب و رسوب برداشت و به آزمایشگاه منتقل شدند. درمحل نمونه ها پلات مستقر و پوشش گیاهی نیز اندازه گیری شد. 3- بحث نتایج تجزیه و تحلیل های آماری با استفاده از آنالیز واریانس و مقایسه میانگین دانکن نشان داد مقادیر مختلف پوشش گیاهی تأثیر معنی داری بر مؤلفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند. آستانه شروع رواناب در پوشش گیاهی حداکثر بطور معنی داری بیشتر از پوشش های حداقل و متوسط گیاهی می باشد. به طوریکه پوشش گیاهی زیاد با به تأخیر انداختن شکل گیری رواناب، باعث افزایش نفوذپذیری آب در خاک شده، از هدررفت خاک می کاهد و موجب کاهش فرسایش خاک می شود. میانگین حجم رواناب در پوشش های مختلف گیاهی اختلاف معنی داری با یکدیگر دارند. پوشش گیاهی حداقل و حداکثر به ترتیب بیشترین و کمترین مقدار حجم رواناب (لیتر در متر مربع) را دارند. علت اینکه پوشش گیاهی حداکثر کمترین حجم رواناب را دارد این است که پوشش گیاهی به عنوان یک سپر حفاظتی از خاک عمل می کند، با جذب بارش باران، بخش قابل توجهی از انرژی قطرات باران را توسط برگ، ساقه و ریشه خود گرفته و انرژی قطرات باران را کاهش داده، باعث استحکام تراکم خاک شده و از اثر پاشمانی جلوگیری کرده، حجم رواناب را کاهش داده و از تخریب خاک تا حد زیادی می کاهد.ضریب رواناب در پوشش گیاهی حداقل بیشترین و در پوشش حداکثر کمترین مقدار خود را دارد. بین پوشش های مختلف گیاهی اختلاف معنی داری از نظر میزان ضریب رواناب در منطقه مورد مطالعه وجود داشت. نتایج نشان داد مقدار بار رسوب در پوشش گیاهی حداقل، 8/6 برابر پوشش گیاهی حداکثر و 99/1 برابر پوشش گیاهی متوسط می باشد و مقدار فرسایش در پوشش گیاهی حداکثر به طور معنی داری کمتر از دو مقدار دیگر پوشش گیاهی می باشد و بین پوشش های مختلف گیاهی از نظر مقدار بار رسوب اختلاف معنی داری وجود داشت. پوشش گیاهی حداکثر با جذب بارش، کاهش جریان سطحی و رواناب از هدررفت خاک می کاهد. بین پوشش گیاهی حداقل و حداکثر اختلاف معنی دار آماری از نظر غلظت رسوب وجود داشت. بیشترین مقدار غلظت رسوب در پوشش گیاهی حداقل و کمترین مقدار آن در پوشش گیاهی حداکثر وجود داشت. غلظت رسوب رابطه منفی با درصد پوشش گیاهی دارد و هر چه درصد پوشش گیاهی بیشتر باشد مقدار غلظت رسوب کمتر است. 4- نتیجه گیری نتایج مدل های رگرسیون خطی ساده نشان داد پوشش گیاهی اثر کاهشی بر مقادیر حجم رواناب، ضریب رواناب، بار رسوب (فرسایش خاک) و غلظت رسوب داشته است. اما اثر افزایشی بر مولفه آستانه شروع رواناب داشته است تا رواناب در زمان بیشتری بعد از رگبار ایجاد شود. بر این مدل ها میتوان با دقت بالایی میزان رواناب و فرسایش خاک را برآورد نمود. نتایج این تحقیق نشان داد پوشش های مختلف گیاهی (حداقل، متوسط و حداکثر)، تأثیر معنی داری بر مؤلفه های رواناب و رسوب در منطقه مورد مطالعه داشتند و پوشش گیاهی حداکثر بیشترین سهم را در کاهش رواناب و رسوب در منطقه داشته است. لذا با توجه به اثرات مثبت پوشش گیاهی، لزوم توجه ویژه به پوشش گیاهی مرتعی به منظور کاهش رواناب، فرسایش خاک احساس میشود و پیشنهاد میشود برنامه های بیولوژیکی و حفاظت خاک به منظور کاهش خسارات فرسایش خاک در قسمت های با حساسیت فرسایش بالا در منطقه صورت گیرد.

رودخانه گاماسیاب یکی از رودخانه های بزرگ در استان کرمانشاه است که دچار تغییرات زیادی در پلان فرم شده است. این تحقیق با استفاده از روش تاریخی به بررسی تغییرات اندازه شعاع قوس های مئاندر رودخانه گاماسیاب و رابطه آن با تغییرات پلان فرم پرداخته است. در این مطالعه از عکس های هوایی سال های 1334، 1348، 1382 و تصاویر ماهواره ای ETM لندست سال 1360 و تصاویر ماهواره IRS سال 1389 استفاده شده است. با مختصات دار کردن عکس های هوایی در نرم افزار ARC MAP بر اساس نقشه های 25000/1 مسیر رودخانه دیجیت و رودخانه به 12 بازه تقسیم شده است با استفاده از نرم افزار Autocad شعاع قوس ها مئاندرهای رودخانه در 5 دوره متوالی اندازه گیری شده است. مقادیر شعاع در نرم افزار HYFA برازش داده شده است. نتایج نشان داد که بهترین توزیع ، توزیع گامبل است. رابطه همبستگی بین داده های شعاع در سال های متوالی نشان داد که ضریب همبستگی بین مقادیر شعاع های رودخانه در سال های 1334 با 1348(738/0= (r، ضریب همبستگی بین مقادیر شعاع های رودخانه در سال های 1334 با 1360(257/0= r(، ضریب همبستگی بین مقادیر شعاع های رودخانه در سال های 1334 با 1382(054/0-= (r و ضریب همبستگی بین مقادیر شعاع های رودخانه در سال های 1334 با 1389(070/0-= (r می باشد. انجام آزمون آماری تی تست برای داده های شعاع در 5 دوره متوالی نشان داد که اختلاف معنی داری بین مقادیر شعاع در سال های1334 ،1348و 1360 وجود ندارد ولی اختلاف معنی داری بین این مقادیر با مقادیر شعاع در سال 1382 و 1389 وجود دارد. نتایج نشان داد که تغییرات پلان فرم رودخانه گاماسیاب از الگوی مئاندری به الگوی گیسویی و الگوی رودخانه های به هم پیچیده در سال های اخیر دلیل تغییر اندازه شعاع رودخانه ، حذف قوس های مئاندر و کاهش رابطه همبستگی بین داده های شعاع می باشد.

پهنه های کارستی در برخورد با عوامل مؤثر متنوع و پیچیدگی مکانیسم آن ها در ارتباط باهم و با توجه به نقش آن ها در تحول و حساسیت کارست زایی واکنش متفاوتی بروز می دهند؛ بنابراین امروزه در برنامه ریزی های محیطی به مطالعات اولیه و تهیه نقشه های ممیزی استعداد شکل گیری اشکال کارستی، اهمیت خاصی داده می شود. ناهمواری های بیستون-پرآو به عنوان منطقه مورد پژوهش با سازندهای آهکی بخشی از زون چین خورده و تکتونیزه شده بوده که مستعد شکل گیری اشکال متنوع کارستی است. لذا هدف اصلی این پژوهش مطالعه عوامل مؤثر در توسعه کارست با تأکید بر فروچاله ها و پهنه بندی استعداد توسعه و حساسیت منطقه کارستی بیستون- پرآو است. روش پژوهش توصیفی- تحلیلی و همبستگی بوده و نوع آن کاربردی است. متغیرهای پژوهش شامل یک متغیر وابسته (فروچاله ها) و هفت متغیر مستقل (بارش، دما، شیب، جهات شیب، ساختار زمین شناسی، گسل و ارتفاع) بوده است که در برای سنجش ارتباط بین این متغیرها تمام لایه های مؤثر در تشکیل کارست با استفاده از نرم افزارهای GIS مورد پردازش و کدگذاری قرارگرفته و با استفاده از مدل رگرسیون خطی چند متغیره در محیط SPSS روابط آن ها مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از معادله رگرسیونی و نتیجه ی تأثیر دادن ضرایب رگرسیونی متغیرها در ماتریس داده ها بر اساس روابطی (استعداد وقوع فروچاله ها) به صورت طیفی از اعداد مثبت و منفی درآمده است. اعداد مثبت بیانگر وجود شرایط لازم برای توسعه کارست و اعداد منفی بیانگر نبودن شرایط مناسب برای توسعه کارست است. دامنه این طیف عددی، به صورت کیفی به سه کلاس، استعداد کم، استعداد متوسط و استعداد زیاد تقسیم شده است. تفسیر ضرایب و نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که لیتولوژی مهم ترین نقش را در توسعه کارست بر عهده دارد و بعد از آن به ترتیب لایه های گسل، بارش، ارتفاع، دما، شیب و جهات شیب در درجات بعدی اهمیت قرار می گیرند.

یخبندان یکی از پدیده های مهم مورد مطالعه در اقلیم شناسی است که از تغییر دما در طول زمان ناشی می شود. در این مطالعه هدف بر این است که از طریق طبقه بندی الگوهای همدید مرتبط با یخبندان های فراگیر ایران، مکانیزم های دینامیکی موجد این پدیده شناسایی شوند. لذا بر اساس یک اصل مکانی روزهایی که 65 درصد و بیشتر از مساحت ایران دمای صفر و زیر صفر درجه سانتیگراد داشته اند به عنوان روزهای همراه با یخبندان فراگیر ایران انتخاب شدند. تعداد این روزها در کل دوره مورد مطالعه به 835 روز رسید. لذا جهت شناسایی و بررسی الگوهای گردشی تراز 500 هکتوپاسکال (فشار سطح دریا)، داده های میانگین روزانه ارتفاع ژئوپتانسیل (فشار سطح دریا) برای محدوده مورد مطالعه استخراج و تحلیل مؤلفه های مبنا بر روی ماتریس آنها اجرا شد. نتیجه این تحلیل نشان داد که با 15 مؤلفه می توان 6/89 درصد تغییرات ارتفاع ژئوپتانسیل و 9/84 درصد تغییرات فشار سطح دریا را در زمان وقوع یخبندان های فراگیر ایران تبیین کرد. سپس برای شناسایی الگوهای گردشی مرتبط با یخبندان های فراگیر ایران، خروجی های تحلیل مؤلفه های مبنا به عنوان ورودی های تحلیل خوشه ای مورد استفاده قرار گرفت و در نهایت پنج الگو برای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال و سه الگو برای فشار سطح دریا شناسایی شد. نتایج نشان داد رای اینکه یک یخبندان فراگیر در ایران رخ دهد باید در تراز 500 هکتوپاسکال یک پشته عمیق در حوالی دریای سیاه تشکیل و در سطح زمین نیز گسترش زبانه شرقی پرفشار اروپایی و یا گسترش زبانه غربی پرفشار سیبری را داشته باشیم.

در این پژوهش بارش های سنگین پهنه شمال غرب ایران با استفاده از رویکرد محیطی به گردشی بررسی شده است. به همین منظور، با استفاده از پایگاه داده بارش روزانه پهنه شمال غرب ایران، نقشه های هم بارش از روز 1/1/1340 تا 1/1/1388 بر روی یاخته هایی به ابعاد 14×14 کیلومتر، به روش کریگینگ میانیابی و ترسیم شد (ماتریس 533×17508). بر مبنای داده های حاصل از میان یابی، بارش های سنگین پهنه انتخاب و بررسی شد. این بارش ها در محدوده وسیعی از صفر تا 120درجه شرقی و صفر تا 80 درجه شمالی در ترازهای 500، 600، 700، 850، 925 و 1000هکتوپاسکال و در چهار دیده بانی در ساعت های 00:00، 06:00، 12:00 و 18:00زولو، محاسبه شد. نتایج پژوهش نشان دادکه چهار الگوی گردشی ضخامت در به وجود آمدن این گونه بارش ها مؤثر بوده است. در تحلیل این بارش ها برای هر الگوی گردشی یک روز نماینده معرفی گردید. نتایج تحلیل نشان داد که الگوی گردشی شماره 2، بیشتر بارش ها را توجیه م ی کند. این یافته ها می تواند نقش مهمی در پیش بینی بارش و جلوگیری از وقوع سیل در پهنه مطالعاتی ایفا نمایند[1].

یکی از شرایط مهم در تحلیل سری های زمانی این است که سری زمانی ایستا باشد. یک سری زمانی نسبت به پارامترهای آماری خود ایستاست زمانی که امید ریاضی آن پارامتر مستقل از زمان باشد. با توجه به اینکه اغلب سری های زمانی ناایستا هستند لازم است که عوامل ایجاد ناایستائی شناسائی شده و از سری زمانی حذف شوند. یکی از عوامل مهمی که سبب ناایستایی سری زمانی می شوند، مولفه روند است. در این مطالعه با استفاده از داده های دبی روزانه، سری زمانی حجم آورد خشکی 1 تا 60 روزه رودخانه های حوضه دریاچه ارومیه استخراج شد و سپس روند تغییرات حجم خشکی 1 روزه رودخانه ها با استفاده از سه آزمون نقاط چرخش، اسپیرمن و من-کندال مورد بررسی قرار گرفت و نتایج نشان دهنده برتری روش من-کندال و اسپیرمن نسبت به آزمون نقاط چرخش بود و نتایج آزمون های اسپیرمن و من-کندال نشان دهنده روند افزایشی خفیف در 4 ایستگاه از 9 رودخانه حوضه دریاچه ارومیه بود که می-توان این ایستگاه ها را تقریبا بدون روند در نظر گرفت. در 5 ایستگاه روند افزایشی چشمگیر قابل رویت بود.

فرآیند بارش- رواناب یک حوضه ی آبریز عمدتاً تحت تأثیر شرایط هیدرولوژیکی، ژئومورفولوژی و اقلیم منطقه می باشد. یکی از عمومی ترین روش ها برای شناخت فرآیند بارش رواناب شبیه سازی آن با استفاده از مدل های هیدرولوژیکی و تجزیه و تحلیل نتایج حاصله می باشد. در این مطالعه با استفاده از مدل HEC–HMS فرآیند بارش– رواناب حوضه آبریز خرم آباد شبیه سازی شد و مورد واسنجی قرار گرفت نتایج نشان داد که سازگاری خوبی بین هیدروگراف های مشاهده شده و شبیه سازی شده در خروجی حوضه وجود دارد، مقادیر شاخص کارایی مدل در مرحله اعتبارسنجی با ضریب ناش– ساتکلیف و ضریب واریانس شبیه سازی شده به ترتیب برابر با 68/0 ُو 09/0 بوده است، که نشان دهنده ی کارایی بالای مدل در برآورد دبی پیک در حوضه ی آبریز مورد مطالعه بوده است. سپس با استفاده از پارامترهای بهینه شده، هایتوگراف بارش طرح در دوره بازگشت های مختلف وارد مدل شدوهیدروگرافسیل در دوره ی بازگشت های مختلف به دستآمد، اجرای مدل در دوره ی بازگشت های 2، 5، 10، 50 و 100 ساله به ترتیب منجر به وقوع دبی های اوج سیلاب با میزان 762، 1020، 1442،1955 و 2248 متر مکعب بر ثانیه شده است. نتایج نشان می دهد می توان رواناب را با استفاده از مدل با دقت بالا پیش بینی نمود.

در این مطالعه، تحلیل روند آماری فراسنج های اقلیمی مجموع بارش، تعداد روزهای بارانی، میانگین رطوبت نسبی، میانگین دما، میانگین کمینه و بیشینه دما در دو مقیاس ما هانه و سالانه بر روی داده های پیمونگاه(ایستگاه)همدید سبزوار انجام گرفت. برای این منظور،از آماره های آزمون من- کندال برای تعیین چگونگی روند و از برآورد کننده شیب خط سن برای تعیین شیب یا بزرگی روند داده های اقلیمی سبزوار در بازه ی زمانی 1341 تا 1390 استفاده شد. در بین سری های زمانی، سری زمانی مجموع بارش سبزوار روند منفی را درماه های فروردین، اردیبهشت، خرداد، مهر و دی ماه نشان می دهد این روند منفی بارش اگرچه از جهت آماری معنی دار نیست اما به جهت اقلیم خشک منطقه، وقوع روند منفی در ماه های اوج نیاز گیاه به آب و روند افزایشی فراسنج های دما همینروندکاهشیناچیز اهمیت زیادی دارد. بر اساس آماره های آزمون من- کندالو نمودار گرافیکی من- کندال در میان سری های زمانی دما، میانگین کمینه دما از روند افزایشی مشهود تری نسبت به دیگر سری های زمانی دما برخوردار است. نتایج این پژوهش، با یافته های برخی از تحقیقات در مورد برخی نقاط ایران که افزایش دما و کاهش بارندگی را تایید کرده اند تقریباً هم خوانی دارد. از نکات قابل توجه دیگر، روند افزایشی قابل توجه در دما به خصوص میانگین کمینه دما می باشد. در مقیاس سالانه میانگین دما، میانگین کمینه و میانگین بیشینه دما روند افزایشی در فاصله اطمینان99/99% را نشان می دهند. نمودار گرافیکی من- کندال که برای سری های زمانی سالانه رسم شده است یک روند منفی ضعیف در مجموع بارش سالانه و میانگین رطوبت نسبی به خصوص در دهه های اخیر را نشان می دهد.

برای انجام این پژوهش از داده های روزانه ی میانگین دمای پایگاه داده ی یاخته ای اسفزاری ایران زمین، طی بازه ی زمانی 1/1/11340 تا 11/10/1383استفاده شد. برای شناسایی سرماهای فرین ایران زمین از نمایه ی فوجیبه یا نمایه ی بهنجار شده ی دما (NTD) بهره بردیم. سپس نمایه بر حسب بزرگی و گستره مرتب شد و 500 روز را که شدیدترین و فراگیرترین سرماهای ایران بودند، برای تحلیل انتخاب شدند. داده های مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل برای دو تراز 1000 و 500 هکتوپاسکال طی بازه ی زمانی یاد شده از تارنمای www.esrl.noaa.gov مربوط به آزمایشگاه پژوهش های سامانه ی زمین وابسته به سازمان هواشناسی و اقیانوس شناسی ایالات متحده امریکا برداشت شد. سپس برای روزهای برگزیده شده ناهنجاری ضخامت محاسبه و به کمک تحلیل خوشه ای با روش ادغام وارد داده های مربوط به ناهنجاری ضخامت جو دسته بندی شدند. همزمان با رخداد هر الگو نقشه ی مربوط به میانگین ضخامت و ناهنجاری دمای مطلق ایران ترسیم شد. یافته های این پژوهش نشان داد که هنگام رخداد سرماهای فرین ایران 5 الگوی ناهنجاری متفاوت در ضخامت جو دیده می شود. پاسخ ناهنجاری دمای مطلق ایران زمین به الگوهای شناخته شده متفاوت است. شدیدترین سرماهای فرین ایران زمین هنگامی رخ می دهد که بر روی سیبری و شمال شرق ایران هسته ی بسیار قوی ناهنجاری منفی و بر روی دریای بارنتز،گروئنلند و اروپا ناهنجاری مثبت ضخامت جو دیده می شود. میانگین ناهنجاری دمای مطلق ایران زمین هنگام رخداد چنین الگویی 9/5- درجه ی سانتی گراد است.

فرسایش خاک بعنوان مسئله ای اساسی برای کشورهای درحال توسعه و توسعه یافته با اقلیم های مختلف، مطرح است. فرسایش از دو طریق آبی و بادی امکان پذیر است. در این مقاله با استفاده از دو روش اریفر و روش فرآیند تحلیل سلسله مراتبی1(پایگانی)، میزان و شدت فرسایش خاک در حوضه شادگان در استان خوزستان برآورد شده است. برای این منظور از نقشه های مختلف مانند مدل رقومی ارتفاعی2 ، بارش ، کاربری اراضی ، شاخص NDVI وزمین شناسی در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده شده است. نقشه نهایی برآورد فرسایش حاصل از دو روش به پنج گروه فرسایشی بسیارزیاد، زیاد ، متوسط، کم و بسیار کم ، بازطبقه بندی گردیده است. نتایج این تحقیق نشان داد که حدود 2/12 درصد از مساحت حوضه دارای شرایط بحرانی و میزان فرسایش بسیار شدید وشدید است. متوسط فرسایش خاک در سطح حوضه برابر با 8/2143تن بر هکتار درسال برآورد شده است. معادله رگرسیونی دو مدل، (96/0 R2=) را نشان داده است. روش پایگانی همراه با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی، رویه و ابزار توانمندی برای برآورد ، نمایش و پهنه بندی میزان فرسایش خاک است، مع الوصف در این رابطه می توان از روشهای جدیدتری نیز بهره گرفت.

با توجه به نقش اساسی تبخیر- تعرق در بیلان آب، برآورد دقیق آن در بسیاری از پروژه ها و مطالعات علمی در زمینه هیدرولوژی، کشاورزی، صنعت، مهندسی آب و سایر علوم وابسته، برای مدیریت کارآمد منابع آبی و طراحی سازه های هیدرولیکی مورد نیاز است. روش های سنتی برآورد تبخیر-تعرق واقعی که عمدتاً متکی بر لایسیمترها می باشد علاوه بر مشکلات خاص نگهداری و ثبت داده ها، فقط به صورت نقطه ای استخراج می گردند و با توجه به نیاز مبرم برای محاسبات در سطح، تعمیم دادن آن به ویژه در مناطق کوهستانی نادرست است. در سال های اخیر با گسترش کاربرد تصاویر ماهواره ای در برآورد تبخیر- تعرق واقعی، روش هایی ابداع شده است که از جمله آن ها می توان به روش سبال[1] اشاره نمود. در تحقیق انجام یافته مدل سبال برای برآورد تبخیر- تعرق واقعی در منطقه مورد مطالعه (شهرستان مشگین شهر) انتخاب گردید. این مدل در بسیاری از کشورها اجرا شده و نتایج قابل قبولی از آن به دست آمده است. این مدل عموماً برای مناطق مسطح طراحی شده و تأثیر عوامل ارتفاع، شیب و جهت شیب در محاسبه نادیده گرفته شده است. در این تحقیق با دخالت دادن عوامل مذکور در مدل، نوع جدیدی از این مدل به نام «سبال کوهستانی» معرفی گردیده است. منطقه مشگین شهر در شمال غربی ایران با توجه به داشتن خصوصیات مناسب برای اجرای این مدل، انتخاب و با انجام محاسبات بر روی ورودی های این مدل که عبارتند از: لایه DEM، شیب، جهت شیب، کسینوس زاویه فرودی خورشید، رادیانس طیفی، انعکاس طیفی، آلبیدوی سطحی، تابش فرودی، شاخص پوشش گیاهی به هنجار شده، گسیلمندی سطحی، دمای سطح، تابش موج بلند خروجی، تابش موج بلند فرودی، شار گرمای خاک، شار گرمای محسوس و شار گرما نهان موفق به محاسبه تبخیر- تعرق واقعی لحظه ای در منطقه مورد مطالعه شده ایم. با مقایسه دمای سطح و شاخص پوشش گیاهی به هنجار شده (NDVI) همبستگی 969/0- بین آن ها مشاهده گردید. هم چنین مقایسه بین تبخیر-تعرق واقعی محاسبه شده و شاخص پوشش گیاهی، نشانگر انطباق این دو عامل با یکدیگر بوده است (همبستگی مثبت 81/0) به طوری که مناطق با تراکم پوشش گیاهی با مناطق با تبخیر- تعرق واقعی بالا منطبق هستند. از طرف دیگر مقایسه تصاویر دمای سطح و تبخیر- تعرق واقعی نیز عدم انطباق آن ها را تأئید می کند به طوری که مناطق با دمای سطح بالا از میزان تبخیر- تعرق پائین برخوردار هستند.

پهنه بندی آب وهوایی و شناخت نواحی همگن اقلیمی امری ضروری جهت آمایش سرزمین و برنامه ریزی های منطقه ای می باشد. هدف از این مطالعه مقایسه تفاوت های اقلیمی سه منطقه جغرافیایی ایران، ناحیه ساحلی خزر، ناحیه کوهستانی و ناحیه خشک داخلی که در محدوده استان های مازندران، سمنان، تهران، قزوین، قم و مرکزی جای می گیرد است. روش کار در این تحقیق، بررسی داده های آب و هوایی 56 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی و 19 عنصر اقلیمی با استفاده از مدل های خوشه بندی و تحلیل عاملی است. بدین منظور یک ماتریس با ابعاد 19*56 و با آرایش R تشکیل و به عنوان پایگاه داده برای ناحیه بندی مورد استفاه قرار گرفت. با اعمال تحلیل عاملی بر مبنای تحلیل مولفه های اصلی و با چرخش متعامد واریماکس مشخص شد که در اقلیم این سه منطقه، چهار عامل رطوبتی، دمایی، غباری و تندری موثر می باشند که در مجموع بیش از 85 درصد از واریانس اقلیم منطقه را تبیین می کنند. با انجام تحلیل خوشه ای سلسله مراتبی و با روش ادغام وارد بر روی ماتریس نمرات عامل ها، چهار ناحیه اصلی و چندین خرده ناحیه شناسایی شدند. نواحی اصلی عبارتند از ناحیه گرم و خشک بیابانی، ناحیه کم بارش دامنه ای، ناحیه سرد و نیمه پربارش کوهستانی و در نهایت ناحیه معتدل و پر بارش. بررسی نواحی چهارگانه با شرایط محلی و منطقه ای نشان می دهد که همسایگی با منابع رطوبتی مانند دریای خزر و پیکربندی ناهمواری ها مانند ارتفاعات رشته کوه البرز نقش تعیین کننده ای در شکل گیری خرده نواحی شمال ایران دارند.

در میان کل سوانح طبیعی، سیلاب بیشترین خسارت را به بخش کشاورزی، شیلات، مسکن و زیرساخت ها وارد     می سازد و به شدت روی فعالیت های اجتماعی و اقت صادی تأثیر می گذاردو تعداد بی شماری از افراد را تحت تأثیر قرار می دهد. رخداد چندین سیل توأم با خسارت های جانی و مالی در شهر ماکو نشان دهنده ضرورت مطالعه جامع در این زمینه در حوضه های منتهی به شهر ماکو از جمله زیرحوضه های کوچک کوهستانی شمالی شهر است. در این پژوهش نخست ویژگی های فیزیوگرافی محدوده مورد مطالعه را با استفاده از تصاویر ماهواره ای، توابع تحلیلی GIS و WMS معین کردیم. سپس پهنه های تولید سیل را در منطقه با تأکید بر شهر ماکو شناسایی و مسیل های هدایت کننده سیلاب به کالبد شهر را تحلیل کردیم. نتایج نشان داند که توپوگرافی خشن، ضخامت کم عناصر منفصل روی سنگ بستر و ظرفیت ناچیز آنها برای نگهداشت آب، نبود پوشش گیاهی مناسب، تجاوز به حریم سیلاب ها و تبدیل آنها به سطوح نفوذناپذیر، شرایط را برای جریان سیل های مخرب به ویژه هنگام وقوع بارش های رگباری در ماه های خشک سال مهیا می سازد به گونه ای که روان آب حاصل از یک بارش با شدت 120 میلی متر در ساعت، در حدود 5/2 میلیون مترمکعب برآورد شد. از این میزان 338 هزار متر مکعب از زیرحوضه های کوچک شمالی مشرف به شهر، حاصل می شود.

هدف این پژوهش برآورد مدت زمان انتظار رخداد یخبندان در ایران زمین است. بدین منظور از داده های دمای کمینه ی روزانه ی 663 پیمونگاه همدید و اقلیمی طی بازه ی زمانی 1/1/1340 تا 11/10/1383 استفاده شد. داده ها به کمک روش کریگینگ در ابعاد 15*15 کیلومتر بر روی پهنه ی ایران درون یابی شدند. ماتریسی با ابعاد 7187*15992 حاصل شد که بر روی سطرها روز و بر روی ستون ها یاخته ها قرار گرفت . به کمک آزمون t در سطح اطمینان 95 درصد میانگین فاصله ای مدت زمان انتظار رخداد یخبندان برای تک تک یاخته ها در برجهای مختلف و بصورت سالانه برآورد شد. نتایج نشان داد که مدت زمان انتظار رخداد یخبندان بر روی پهنه ی ایران در برجهای مختلف سال با هم متفاوت است. در برج دی مدت زمان انتظار بسیار کوتاه است. در این برج از سال بر روی ارتفاعات زاگرس و شمال شرق کشور مدت زمان انتظار 1 الی 3 روز است. در برجهای دیگر سال مدت زمان انتظار افزایش می یابد. باریکه ی سواحل جنوبی کشور در تمام برجهای سال بدون یخبندان است و مدت انتظار بی معنی است. تغییرات مدت زمان انتظار رخداد یخبندان در مناطقی که مدت زمان انتظار طولانی بوده، بسیار زیاد است. بر روی اردبیل، مناطق بین سنندج-همدان، تهران-سمنان و شهرکرد نسبت به سایر مناطق کشور فاصله زمانی بین رخداد دو یخبندان متوالی بسیار کوتاه 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.