درخت حوزه‌های تخصصی

در خرداد ماه 1386 طی فعالیت گونو از تولید تا اضمحلال، برخی تغییرات معنی دار در سطح زمین و سطوح پایینی و میانی جو منطقه رخ داد. هدف این مقاله ارزیابی تاثیرات اقلیمی سیکلون حاره ای گونو بر نواحی جنوب شرق ایران به خصوص سیستان و بلوچستان است. برای این منظور داده های اقلیمی ایستگاه های هواشناسی اصلی منطقه و همچنین داده های آنالیز مجدد مراکز NCAR/NCEP وابسته به مرکز ملی هوا و اقیانوس شناسی امریکا (NOAA) مورد تحلیل قرار گرفت. تصاویر سنجنده های ماهواره متئوست 7 و ماهواره های ترا و اگوا (سنجنده مودیس) در باندهای مرئی، مادون قرمز و ترکیبی طی دوره حیات سیکلون گونو دریافت گردید و به منظور دستیابی به نتایج و تایید آنها مورد تفسیر قرار گرفت. نتایج حاصل از نقشه های ترکیبی نشان داد که با افزایش قدرت گونو، محور مراکز پُرفشار جنب حاره ای در سطوح پایینی جو به سمت شرق، و در سطوح میانی به سمت شمال جابه جا شده است. این جابه جایی شرایط را برای همرفت شدید و بارش سنگین مهیا ساخته است. حداکثر بارش در نیک شهر (144 میلی متر) گزارش شده است. نقشه های اُمگا حرکات صعودی شدید را بر فراز جو منطقه طی روزهای 14 تا 17 خرداد تایید کرد. افزایش حرکات قائم شدید در سطح 500 هکتوپاسکال همرفت شدید و عمیقی را بر روی منطقه نشان داد. ناهنجاری های منفی درجه حرارت در سطح زمین (به دلیل ابر آلودگی شدید) و در سطح 850 هکتوپاسکال به علت چگالیدگی قوی ناشی از همرفت بسیار شدید هوای مرطوب، اهمیت فراوان دارد. بسیاری از ایستگاه های منطقه ناهنجاری دمایی در حدود 10- درجه سلسیوس را ثبت کرده اند و در سطح 850 هکتوپاسکال هم در حدود 8- درجه سلسیوس در مقایسه با شرایط نرمال اقلیمی ناهنجاری وجود داشته است؛ اما در سطح 500 هکتوپاسکال به علت آزاد شدن انرژی نهان ناشی از بخار آب، ناهنجاری های مثبت در حدود 10 درجه سلسیوس به وقوع پیوسته است. تغییرات در سمت و سرعت بادهای با تداوم، همزمان با فعالیت گونو بر روی منطقه باعث تغییرات معنی داری در آنها در مقایسه با شرایط نرمال اقلیمی گردید.

ویژگی هندسی آبخیزها در مطالعات و برآوردهای سیلاب بسیار مورد توجه است. این مشخصه در حوضه های فاقد آمار مهم ترین نقش را در برآوردهای هیدرولوژی دارد. تنوع آبخیزهای کشور به لحاظ شرایط اقلیمی، پوشش گیاهی، خاک و زمین شناسی و نبود ایستگاه های هیدرومتری، مسئله اساسی در عدم برآورد صحیح پیش بینی های سیلاب است. در این تحقیق، حوضه آبریز کنجانچم در استان ایلام به 29 زیرحوضه تقسیم شده و برای هر زیرحوضه 28 پارامتر ژئومتری، فیزیوگرافی، نفوذپذیری و اقلیمی ـ مانند مساحت، محیط، طول و شیب آبراهه اصلی، طول و شیب حوضه، زمان تمرکز، ضریب شکل و متغیر بارش، تاج پوشش گیاهی، CN، دبی ـ با استفاده از نرم افزار ArcGIS محاسبه شده است. برای تعیین پتانسیل سیل خیزی زیرحوضه های حوضه آبریز کنجانچم از روش های آماری تحلیل عاملی و تحلیل خوشه ای استفاده شد، به گونه ای که داده های 28 متغیر زیرحوضه ها به وسیله نرم افزار SPSS پردازش گردیدند و در قالب 5 عامل اصلی (شکل، آبراهه، شیب، زهکشی و رواناب) خلاصه سازی شدند. نتایج به دست آمده بیانگر این است که عامل شکل با مقدار ویژه 75/9 مهم ترین عامل در سیل خیزی حوضه مورد مطالعه به شمار می آید. عوامل آبراهه، شیب، زهکشی و رواناب به ترتیب با مقدار ویژه 55/6، 45/3، 51/2، 26/2 به ترتیب اولویت در رتبه های بعدی قرار می گیرند. سپس براساس امتیاز عاملی منطقه مورد مطالعه به 5 دسته سیل خیزی زیاد، نسبتاً زیاد، متوسط، نسبتاً کم و کم تقسیم گردید و سرانجام نقشه پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی زیرحوضه ها در محیط GIS ترسیم شد.

ناهمواری شاهو توده ای کوهستانی و آهکی است که در حدفاصل استان های کردستان و کرمانشاه واقع شده است و از نظر ساختاری بخشی از زاگرس مرتفع محسوب می شود. ساختار آهکی این ناهمواری دارای شرایط مناسبی برای توسعه اشکال کارستی است . در تحول و توسعه کارست های منطقه، متغیرهای اصلی سنگ شناسی، زمین ساخت، شیب و اقلیم دخالت داشته اند که نحوه توزیع فروچاله ها با توجه به هر کدام از این متغیرها مورد بررسی قرار گرفته است . میزان تراکم سطحی فروچاله ها با استفاده از عکس های زمینی و پیمایشی میدانی در نقاط مختلفی از میدان های اصلی کارستی به صورت نمونه ای بررسی شده و 15 تا 20 فروچاله در کیلومترمربع برآورد گردیده است . با و جود اینکه در بخش های عمده ای از منطقه شرایط سنگ شناسی، زمین ساختی و شیب برای توسعه کارست فراهم است اما اثری از فروچاله های کارستی دیده نمی شود. حضور فروچاله های کارستی از ارتفاع مشخصی ( 1900 متر ) به بالا و بررسی آثار و شواهد یخچالی همچون سیرک ها، دره ها و مورن های یخچالی و همچنین پدیده های مجاور یخچالی شامل لایه های مختلف سولی فلکسیون در نقاط مختلف منطقه، نشان می دهد که در دوره های سرد پلئیستوسن از ارتفاع 1800 متر (مرز برف دائمی ) به بالا، شرایط برای توسعه انحلالی فروچاله های کارستی فراهم بوده است. در چنین شرایطی دولین های کارستی دارای نقش دوگانه سیرک دولین بوده اند و در ابعاد وسیع شکل گرفت ه اند. در شرایط اقلیمی کنونی، کارس تهای منطقه تحت تاثیر تخریب شدید مکانیکی قرار دارند.

مناطق فعال، قسمت هایی از پوسته زمین هستند که در کواترنر پسین و به خصوص عهد حاضر دارای حرکات زمین ساختی اند و در آینده نیز مستعد بروز خطر خواهند بود. این مناطق را می توان با شواهد و شاخص های ژئومورفولوژی تشخیص داد. بر همین اساس و با استفاده از شاخص نسبی فعالیت زمین ساختی (Iat) که ترکیبی از شاخص های انتگرال هیپسومتری، نسبت کشیدگی حوضه، تقارن آبراهه ها، نسبت عرض کف دره به ارتفاع آن و طول ـ گرادیان رودخانه را شامل می شود، به بررسی و شناخت وضعیت حوضه رودبار واقع در محدوده زاگرس مرکزی اقدام شد. برای این منظور، مدل رقومی ارتفاع از داده های توپوگرافی SRTM با دقت 90 متر برای کل منطقه تهیه شده و در محیط های نرم افزاری آرک مپ، آرک ویو و گلوبال مپر، ترسیم آبراهه ها، تقسیم بندی زیرحوضه ها، اندازه گیری شاخص ها، رقومی کردن نقشه های زمین شناسی و تلفیق داده ها صورت گرفت. نتایج به دست آمده نشان می دهند که این حوضه 2256 کیلومترمربعی را می توان به 4 بخش ـ بسیار فعال، فعال، نیمه فعال و با فعالیت کم ـ تقسیم کرد. گسل های رورانده دهسور، وحدت آباد و زردکوه و همچنین گسل جوان زاگرس، چهار گسل مهمی هستند که در بروز ناپایداری در این حوضه نقش داشته اند. جابه جایی 500 متری که در طی 40 تا 50 هزار سال گذشته در مسیر سرشاخه های رودخانه های گشان و الوس صورت گرفته، حرکت راستگردی را در قطعه ای از گسل جوان زاگرس که بین دو قطعه دورود و اردل قرار گرفته است اثبات می کند. در نتیجه این حرکت، یک سطح خرد شده و فرسایش پذیر ایجاد شده که رودخانه رودبار به سرعت در حال حفر آن است و سطح اساس منطقه را پایین می برد. این عمل به تجدید سیکل فرسایش منجر شده است. در زمان حاضر سد رودبار در قسمت خروجی این حوضه و در مسیر گسل جوان و فعال زاگرس در حال احداث است؛ بنابراین ممکن است این سازه در معرض مخاطرات جدی قرار بگیرد.

در این بررسی با بهره گیری از SRTM مورفوتکتونیک ناحیه دهشیر تفسیر و تبیین شده است. جهت دستیابی به این امر، تجزیه و تحلیل شبکه زهکشی رقومی، ژئومورفومتری رقومی، پردازشِ تصویر رادار، استخراجِ خطواره ها و تجزیه و تحلیل آنها، تجزیه و تحلیل فضایی و آماری داده ها صورت پذیرفته است. مدل برجسته سایه دار، نیمرخ ها، مدل سه بعدی، همچنین مدل ها و اشکال توپوگرافی، از جمله مدل های رقومی خاصی می باشند که با بکارگیری الگوریتم های خاص از SRTM استخراج و مورد استفاده قرار گرفته اند. داده های ساختمانی از منابع دیگر مانند؛ نقشه های زمین شناسی و توپوگرافی، تصاویر ماهواره ای و مشاهدات میدانی همراه با تکنیک GIS مکملِ روش ها و تکنیک های فوق بوده اند. نتایج این بررسی نشان می دهند که؛ روش های تجزیه و تحلیل عوارض بصورت رقومی بر روی SRTM که روش پیشنهادی و کاربردی در این مطالعه می باشند، توانسته اند، با استخراجِ اشکال و مدل های توپوگرافی، شیب و الگوی جهات دامنه (نمودار گلبرگی آنها، ارتفاع و طبقات ارتفاعی (نحوه پراکنش آنها)، الگوی شبکه زهکشی و تجزیه و تحلیل ارتباط بین آنها و همچنین انجامِ محاسبات آماری یک متغیره، چند متغیره، سطح واریوگرامِ و سمی واریوگرام ساختارِ مورفوتکتونیکی پیرامون گسل دهشیر را شناسایی و شواهد مورفوتکتونیک موجود در لندفرم های آن را از دیدگاه تکتونیکی تفسیر نماید. براساس شواهد نوزمین ساخت استخراج شده از SRTM ناحیه پیرامون گسل دهشیر، از قبیل؛ پرتگاه و اثر گسل، شبکه زهکشی منحرف و جابجاشده، الگوی مئاندری شبکه آب، سطوح فرسایشی ارتفاع یافته و فرسایش قهقرایی شبکه زهکشی، بدلیل موقعیت استقرار آنها (در لندفرم های کواترنری)همگی از جمله شواهد نوزمین ساخت گسل دهشیرند که دلالت بر فعالیت این گسل در طی کواترنری می باشند.

کشور ایران دارای اقلیم خشک و نیمه خشک است که ریزش های کمِ جوی، رگبارهای شدید، وقوع جریان های سیلابی و تبخیر (تبخیر تعرق) زیاد از ویژگی های آن به شمار می آید. پژوهش حاضر سعی در ارزیابی و پهنه بندی تبخیر تعرق گیاه مرجع (ETo) و ارائه آن در قالب نقشه های پهنه بندی و هم تبخیر تعرق (مرجع) به عنوان ابزاری اساسی برای مدیریت آب دارد. در این بررسی با گروه بندی مناطق هم اقلیم براساس اقلیم نمای یونسکو از میانگین های درازمدت متغیرهای اقلیمی 91 ایستگاه هواشناسی و داده های لایسیمتر، برای تعیین روش مناسب تخمین ETo استفاده شد. تبخیر تعرق گیاه مرجع برمبنای اطلاعات اقلیمی هر یک از ایستگاه ها به کمک نرم افزار RefET به 13 روش محاسبه شد. روش های محاسباتی شامل هفت روش ترکیبی بر پایه روش پنمن، دو روش دمایی، سه روش تشعشعی ـ دمایی و یک روش تشعشعی بودند. مناسب ترین روش محاسباتی از بین 13 روش، در مقایسه با مقادیر تبخیر تعرق لایسیمتری در هر اقلیم انتخاب شد. انتخاب روش محاسباتی براساس آماره های ضریب تبیین (2R)، جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین خطای اریبی (MBE) صورت گرفت. مقادیر RMSE، MBE و 2R در 9 ایستگاه لایسیمتری به ترتیب 1/1 میلی متر در روز، 23/0- میلی متر در روز و 85/0 به دست آمد، که نشان دهنده دقت مناسب کار در گستره جغرافیایی کشور ایران است. در نهایت هر یک از روش های محاسباتی انتخاب شده، برای سایر ایستگاه های هم اقلیم فاقد مقادیر لایسیمتری مبنای برآورد ETo قرار گرفتند. نتایج نشان داد که روش های با پایه پنمن در اکثر مناطق ایران مناسب ترین روش برای برآورد ETo به شمار می آیند. در ترسیم نقشه هم تبخیر تعرق مرجع (ISOETo) و پهنه بندی آن براساس نقشه های توپوگرافی رقومی شده، اطلاعات جغرافیایی ایستگاه های هواشناسی و بهره گیری از نرم افزارهای GIS و Surfer براساس داده های تبخیر تعرق مرجع روزانه صورت گرفت. نتایج پهنه بندی به روش کریجینگ، نشان داد میزان ETo در 23 درصد از سطح ایران که در مناطق مرتفع شمال کشور قرار دارند، کمتر از 48/4 میلی متر در روز است؛ و در مقابل 77 درصد از سطح کشور در پهنه ETo بیش از این مقدار تا سقف 70/10 میلی متر در روز قرار دارد. به نظر می رسد که پراکنش مناسب زمانی و مکانی بارش های مناطق شمالی، رطوبت نسبتاً بالا و برودت هوا در کاستن از پتانسیل تبخیر تعرق این مناطق نقش اساسی دارد. در مجموع وجود بی نظمی و نوسانات زیاد در سری های زمانی بارندگی سالانه از عوامل اصلی کمبود منابع آب و به تبع آن افزایش تبخیر تعرق در مناطق خشک و نیمه خشک ایران است.

استفاده از مدل های ریزمقیاس نمایی آماری در مطالعات برآورد نوسانات اقلیمی این امکان را فراهم ساخته است که بتوان داده های آب و هوایی را در مقیاس مکانی و زمانی مناسب تولید کرد. چنین قابلیتی کمک شایانی به مطالعه نوسانات اقلیمی در مقیاس محلی ـ منطقه ای است. تشدید پدیده های حدی را می بایست به عنوان شاخصه های اصلی تغییرات اقلیمی دانست که درک و فهم چنین پدیده هایی نسبت به میانگین ها که هیچ معنای فیزیولوژیکی و روانی ندارند برای افکار عمومی راحت تر است. در این تحقیق طول دوره رشد و طول دوره یخبندان به عنوان شاخصه نوسانات اقلیمی مورد بررسی قرار گرفته است. برحسب تعریف ارائه شده، اولین دوره 6 روزه با میانگین دمای بالای 5 درجه سانتیگراد بعد از آخرین یخبندان بهاره به عنوان آغاز دوره و آخرین دوره 6 روزه با میانگین دمای زیر 5 درجه سانتیگراد به عنوان خاتمه طول دوره رشد در نظر گرفته شده است و طول دوره یخبندان به فاصله زمانی بین بروز اولین یخبندان پاییزه و آخرین یخبندان بهاره اطلاق می شود. ارزیابی تغییرات این شاخص ها، بین دو دوره اقلیمی گذشته (1384-1355) و دوره اقلیمی برآورد شده یا آینده (1418-1389) در سه ایستگاه همدید مشهد، تربت حیدریه و سبزوار در خراسان رضوی صورت گرفته است. نتایج حاکی از افزایش طول دوره رشد در ایستگاه های مشهد و سبزوار، و کاهش در ایستگاه تربت حیدریه در دوره اقلیمی آینده است. این تغییرات در شاخص حدی طول دوره یخبندان نیز مشاهده می شود، به طوری که در هر سه ایستگاه بررسی شده کاهشی بین 15 الی 16 روز رخ خواهد نمود، که نتیجه ای منطقی از پدیده گرمایش جهانی است. نتایج آزمون فرض مطرح شده، فقدان همبستگی بین طول دوره رشد دیده بانی شده و برآورد شده و همچنین طول دوره یخبندان دیدبانی شده و برآورد شده را، که به وسیله ضریب همبستگی رتبه ای اسپیرمن در سطح معنی داری 5 درصد صورت گرفته است اثبات می کند و نشان دهنده فقدان تغییرات معنی دار در دوره گذشته و آینده است.

هوازدگی زمانی رخ می دهد که سنگ های سطحی زمین بر اثر فرایندهای فیزیکی، شیمیایی و یا بیولوژیکی شکسته می شوند و یا تغییر شکل می دهند. این عمل می تواند به وسیله باد، آب، اقلیم، عوامل گیاهی و جانوری صورت گیرد . این مطالعه براساس مدل های لویس پلتیر قرار دارد که در این مدل ها از دو متغیر متوسط دما و بارش سالانه استفاده شده است . پلتیر با استفاده از این دو متغیر هفت مدل را مشخص کرد که می توانند انواع مختلف پدیده های هوازدگی را توصیف کنند . از بین این مدل ها دو مدل مربوط به رژیم های هوازدگی و رژیم های مورفوژنتیکی در مورد شمال غرب ایران بررسی شد و رژیم های مربوط به هر ایستگاه از روی نمودارها ی مربوط تعیین گردید . به منظور مطالعه و پهنه بندی وضعیت هوازدگی و مناطق ژئومورفولوژیکی در منطقه شمال غرب کشور داده های اقلیمی شامل میانگین بارش و دمای سالانه، 28 ایستگاه سینوپتیک که دارای داده و طول دوره آماری مناسب بودند، از سایت ثبت گردید . در ادامه، بعد از بررسی GIS سازمان هواشناسی برگرفته شد و سپس در یک پایگاه داده در محیط روند دما و بارش در منطقه مورد مطالعه، رژیم های مربوط به هر ایستگاه از روی مدل های پلتیر تعیین شد و بعد از تولید شدند . Arc map دادن ارزش وزنی به آنها در پایگاه داده ثبت گردید و سپس نقش ههای مربوط در محیط نتایج حاصل نشان داد که از نه وضعیت مورفوژنتیکی موجود در مدل پلتیر، پنج وضعیت در شرایط اقلیمی منطقه اتفاق می افتد، به طوری که بیشتر بخش های شمال غرب کشور در منطقه نیمه خشک قرار می گیرند .

برای دستیابی به الگوهای فرارفت دمایی در سال های سرد، ابتدا براساس متوسط دمای سالانه کشور، پنج سال سرد مشخص گردید. سپس برای تعیین فرارفت های دمایی سه مؤلفه باد مداری، باد نصف النهاری و دمای هوا در تراز 1000 هکتوپاسکال، برای ساعت 12 GMT و در محدوده جغرافیایی 20 تا 50 درجه عرض شمالی و 35 تا 70 درجه طول شرقی، از پایگاه داده های اقلیمی استخراج گردید. فرارفت دمایی برای هر سال با استفاده از برنامه نویسی در محیط نرم افزار گرادس محاسبه گردید و در مرحله بعد تحلیل مؤلفه اصلی بر روی ماتریس داده های فرارفت دمایی انجام گرفت. این تحلیل نشان داد که با پانزده مؤلفه می توان بیش از 93 درصد تغییرات داده ها را تبیین کرد. سپس تحلیلی خوشه ای با روش ادغام وارد، بر روی ماتریس نمرات مؤلفه ها انجام گرفت و براساس مقادیر پانزده مؤلفه در 1827 روز، دوازده الگوی فرارفتی شناسایی گردید. برای هر الگوی فرارفتی یک روز نماینده مشخص شد که معرف فرارفت دمایی در زمان حاکمیت آن الگوست. با مشخص شدن روز نماینده، نقشه های فرارفت دمایی این روزها محاسبه و ترسیم گردید. تحلیل نقشه های روزهای نماینده الگوهای فرارفت دمایی نشان داد که در طی دوره مورد مطالعه، الگوهای فرارفت سرد، به مراتب غلبه بیشتری دارند و از این رو پایین بودن دما در سال های سرد ناشی از فراوانی فرارفت های سرد و یورش توده های هوای سرد و گسترش آن بر پهنه ایران زمین بوده است. فرارفت های دمایی در قالب دو گروه فرارفت های شرقی ناشی از گسترش فراباری سیبری و فرارفت های غربی در نتیجه استقرار بادهای غربی، کشور را در بر می گیرند. بررسی نقشه های روز های نماینده، نشان می دهد که فرارفت های شرقی سطحی اند و شدت بیشتری نیز دارند و در لایه های پایین جَو جابه جا می شوند. این در حالی است که فرارفت های غربی، ملایم ترند و در ترازهای میانی جَو نمود بیشتری دارند. بررسی بسامد فرارفت های دمایی در ماه های سال، نشان داد که الگوهای شماره 9 و 11 و 12 تابستانه اند و در 31 درصد موارد در دوره گرم حادث شده اند. از این رو می توان گفت که فرارفت های دمایی در دوره سرد سال بسامد بیشتری دارند.

شناسایی مناطق دارای پتانسیل خطر زمین لرزه همواره از دغدغه های اصلی رشته های مرتبط با علوم زمین بوده است و محققان مختلف با نگرش های گوناگون آن را مورد مطالعه قرار داده اند. دانش تکتونیک ژئومورفولوژی نیز با روش شناسی خاص خود به مطالعه این پدیده محیطی پرداخته است. از این رهگذر تعبیر و تفسیر شواهد بر جای مانده از لرزه ها و حرکات تکتونیکی جدید بر چشم اندازها اصول موضوعه این دانش نوپاست. شاخص های تکتونیک فعال از ابزارهای کارآمد برای شناسایی وضعیت تکتونیکی و ارزیابی احتمالی مناطق لرزه خیز به شمار می آید. شاخص هایی چون سینوس جبهه کوهستان، شاخص های دره ای چون شاخص نسبت V شکل دره ها، شاخص پهنا به عمق دره ها، گرادیان طولی رودخانه، شاخص های حوضه ای چون شاخص تقارن حوضه زهکش، شاخص نسبت V شکل و شاخص انتگرال هیپسومتری، از این دست اند. از سویی هم ابرگسل زاگرس در زمره گسل های فعال و اصلی کشورمان است که همواره منشا لرزه های بسیاری در حاشیه خود بوده است و مرز دو زون ساختاری سنندج ـ سیرجان و زاگرس مرتفع است. در این پژوهش حوضه فارسان، که شامل دو زون سنندج ـ سیرجان و زاگرس مرتفع است، به وسیله شش شاخص متفاوت در محیط سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) و از مدل رقومی ارتفاعی (DEM) با دقت 10 متر مورد آزمایش قرار گرفته و نرخ تکتونیک فعال آن سنجیده شده است. سپس نتایج به دست آمده، با بررسی میدانی مقایسه گردیده اند. نتایج شاخص های متفاوت تبدیل به شاخص IAT شده اند و نقشه پهنه بندی تکتونیکی حوضه فارسان در چهار کلاس بسیار فعال، فعال، نیمه فعال و غیرفعال ترسیم گردیده است. نتیجه به دست آمده این است که در این حوضه گسلی فرعی منشعب از گسل اصلی زاگرس در طول حدود 8350 متر دارای فعالیت تکتونیکی در حد بسیار فعال است. همچنین بخش های زیادی از حاشیه این گسل دارای تکتونیک متوسط است. دو شهر باباحیدر و فارسان در حاشیه گسل های فعال واقع شده اند.

فرسایش خندقی به عنوان یکی از اشکال فرسایش خاک به وسیله آب، از فرایندهای مهم تخریب سرزمین در ایران به شمار می آید که تحت شرایط خاص محیطی به وقوع می پیوندد. هدف از پژوهش حاضر عبارت است از بررسی قابلیت روش منشا یابی ترکیبی در شناسایی میزان رسوب حاصل از فرسایش خندقی، با استفاده از ترکیب ردیاب های مختلف (کربن آلی، نیتروژن، فسفر، نسبت C/N و سزیم 137) در سه حوزه آبخیز کوچک با مساحت های 5، 25 و 175 هکتار. یافته های تحقیق حاکی از آن است که سهم فرسایش خندقی در تولید رسوب بین 86 و 99 درصد متغیرست. مساحت حوضه، کاربری اراضی و تراکم خندق از مهم ترین عوامل این تغییر به شمار می آیند. مسلماً با افزایش مساحت آبخیز، طول دامنه ها بیشتر می شود و بنابراین فرایندهای تخریب دامنه ای (فرسایش سیاری و سطحی) نسبت به خندق ها رسوب کمتری تحویل سامانه زهکش می دهند. براساس میزان دقت مدل منشا یابی، ردیاب سدیم 137 با خطای 120/0 درصد دقیق ترین نتیجه را برای جدایی منابع رسوب سطحی و زیرسطحی (خندقی) به دست می دهد. با توجه به تاثیر فرایندهایی از قبیل فرسایش خندقی، کناری و رودخانه ای در میزان رسوب تولیدی حوزه های آبخیز، بسیاری از مدل ها از قبیل USLE ، MUSLE ، WEPP ، EUROSEM ، GUEST و اندازه گیری های انجام شده به وسیله پلات های فرسایشی با در نظر گرفتن فرایندها و فرسایش پاشمان، سطحی و شیاری نتایج دور از واقعیت ارائه می دهند که همواره باید مدنظر مدیران و پژوهشگران این رشته قرار بگیرد.

در نوشتار حاضر رفتار آلودگی هوا در سطح شهر تهران با در نظر گرفتن الگوی باد با استفاده از یک مدل میان مقیاس موسوم به مدل آلودگی هوا (TAPM) شبیه سازی شده است. در این زمینه سه دامنه با تفکیک افقی 30، 15 و 5 کیلومتر در نظر گرفته شده و خروجی های آن با درجه تفکیک 5 کیلومتر لحاظ شده است. شبیه سازی براساس آلاینده های PM-10 و CO و داده های باد در تراز ده متری از پنج نقطه شهر با در نظر گرفتن دو حالت (با حضور شرایط سینوپتیک و بدون حضور شرایط سینوپتیک) انجام گرفته است. نتایج حاصل از این شبیه سازی حاکی از آن است که الگوی باد در شرایط در نظر گرفتن سینوپتیک همگن تر است و با افزایش ارتفاع، سرعت نیز افزایش می یابد. در مقابل، در وضعیت بدون حضور شرایط سینوپتیک الگوی باد ناهمگن است و با افزایش ارتفاع، سرعت نیز کاهش می یابد، همچنین غلظت عناصر آلاینده از شمال به جنوب و از شرق به غرب افزایش می یابد. حداکثر غلظت در مناطق شهریِ 11 و 12 و حداقل آن در مناطق 4 و 21 مشاهده شده است، که این مسئله با جهت باد در مدل و نیز از طریق رسم گلباد، همخوانی دارد. خروجی مدل نشان می دهد که از لحاظ جهت باد، شبیه سازی با شرایط واقعی همخوانی خوبی دارد. از لحاظ سرعت نیز شاخص توافقی 60 درصد وجود دارد. مدل به کار گرفته شده، در خصوص آلودگی تا 51 درصد شبیه سازی را به درستی انجام داده است، ضمن اینکه مدل برای یک سطح شبیه سازی انجام می دهد در صورتی که اندازه گیری های واقعی به صورت نقطه ای هستند. سرانجام آنالیز واریانس بین مناطق مختلف شهر، حاکی از آن است که میانگین آلودگی در مناطق 11 و 12 اختلاف معنی داری با سایر مناطق نشان می دهد. با توجه به اینکه سرعت باد جز در موارد بسیار محدود از 20 گره (10 متر بر ثانیه) کمتر بوده است، درنتیجه آلودگی در سیکل بسته ای در تهران گرفتار می آید و برای مدت طولانی از سطح شهر تخلیه نمی شود.

منطقه مورد مطالعه، بخشی از رشته کوه بینالود است که بین عرض های جغرافیایی´11 ْ36 و´30 36 شمالی و طول های جغرافیایی´35 58 و 59 شرقی واقع شده است. هدف این پژوهش بررسی دقیق نقش تکتونیک فعال در توسعه ساختارها، براساس بررسی های مورفوتکتونیکی و مورفومتری است. اولین گام به منظور انجام مطالعات مورفوتکتونیکی در منطقه مورد مطالعه، تهیه اطلاعات لازم و موجود از قبیل نقشه هاست. در این راستا، نقشه های توپوگرافی با مقیاس 50000/1 تهیه گردید و به وسیله نرم افزار ArcGIS دیجیتایز شد. سپس محاسبات مورفومتری به طور دقیق و کامل به وسیله این نرم افزار انجام گرفت و نتایج حاصل تفسیر شد. با توجه به اندیس های مورفومتری محاسبه شده (نامتقارن بودن حوضه آبریز، سینوسیتی پیشانی کوه، درصد مسطح شدگی پیشانی کوهستان، و نسبت پهنای کف دره به ارتفاع آن) منطقه مورد مطالعه به طور کلی از نظر تکتونیکی فعال است، ولی با توجه به تقسیم بندی انجام شده، فعالیت نسبی در همه جا یکسان نیست. وجود آبراهه های گسلی (تاثیر زمین ساخت بر ایجاد شبکه آبراهه ها) و مخروط افکنه های جوان در راس مخروط افکنه های قدیمی، گواه بالاآمدگی شدید در امتداد گسل های جوان مجاور دشت است، و این نظر را تحکیم و تقویت می کند که بینالود به خاطر موقعیت خاص زمین ساختی که دارد (محل برخورد صفحات ایران و توران و زمین درز پالئوتتیس) از لحاظ تکتونیکی فعال و در حال بالا آمدن است.

با توجه به اهمیت بارش های پاییزه و دما در تامین منابع، و نیاز آبی محصولات کشاورزی و با هدف ارزیابی و واسنجی مدل اقلیمی RegCM3 برای دستیابی به مدل اقلیمی متناسب با شرایط اقلیمی استان به منظور انجام مطالعات و پیش بینی های اقلیمی، بارش و دمای فصول پاییز استان خراسان در یک دوره ده ساله به وسیله مدل مذکور شبیه سازی شد. در این مطالعه از مدل اقلیمی RegCM3 با قدرت تفکیک افقی 15 کیلومتر و چهار طرح واره مختلف گرل FC، گرل AS، کو و امانوئل برای دوره ده ساله 1991 تا 2000 استفاده شد. نتایج مدل سازی بارش با داده های واقعی و CMAP و نتایج دمای مدل سازی شده با داده های دیده بانی شده ایستگاه های هواشناسی استان و داده های دمای مرکز NCEP مقایسه شدند و خطای مطلق میانگین و اریبی آنها محاسبه شدند. کمترین میانگین اریبی فصلی نسبت به بارش واقعی به میزان 1/7- میلی متر در طرح واره کو، و کمترین اریبی میانگین فصلی نسبت به داده های CMAP به میزان 3/9 میلی متر در طرح واره امانوئل مشاهده گردید. در مدل سازی دمای فصل پاییز، کمترین اریبی فصلی در مقایسه با داده های دیده بانی شده به میزان 1/1- درجه سانتی گراد در طرح واره گرل FC رخ داد. در مقایسه با داده های دمای مرکز NCEP نیز طرح واره گرل FC با اریبی سرد oC4/3- دارای کمترین خطا بود. در تحلیلی کلی می توان گفت که طرح واره گرل AS توانمندی مناسبی برای مدل سازی بارش و دمای استان ندارد. نتایج این تحقیق می تواند در مراکز پیش بینی عملیاتی اقلیمی برای صدور پیش بینی های فصلی مورد استفاده قرار گیرد.

برآورد و تعیین رواناب مستقیم رودخانه ها در عمل کار پیچیده ای است و تاکنون روش های متفاوتی برای محاسبه آن پیشنهاد شده است. یکی از روش های جدید در حل مسائل مهندسی آب و رودخانه ها و همچنین برآورد دبی رودها، استفاده از روش شبکه عصبی مصنوعی است که با الگوبرداری از شبکه عصبی مغز انسان، ضمن اجرای فرایند آموزش، روابط درونی بین داده ها را کشف می کند و آن را به موقعیت های دیگر تعمیم می دهد. هدف عمده پژوهش حاضر نیز برآورد رواناب از طریق تجزیه و تحلیل روابط بارش ـ رواناب براساس داده های کمی ژئومورفولوژی و با استفاده از تکنیک شبکه های عصبی مصنوعی ژئومورفولوژیکی (GANN) در حوضه امامه (از زیرحوضه های جاجرود) است. در مطالعه حاضر بر مبنای ساختمان ژئومورفولوژی شبکه هیدرولوژی حوضه مورد نظر، یک سامانه شبکه عصبی ژئومورفولوژیکی سه لایه با تعدادی نودهای میانی برابر تعداد مسیرها یا وضعیت های ژئومورفولوژیکی شبکه هیدرولوژی حوضه به منظور برآورد رواناب مستقیم ایجاد گردید. وزن های مربوط به اتصالات درون شبکه ای ساختمان آن مدل با استفاده از متغیرهای ژئومورفولوژی تعیین شد. نتایج به دست آمده از مدل شبکه ای مذکور با اطلاعات حاصل از مشاهدات مستقیم به منظور نشان دادن کارایی آن مقایسه شد. ارزیابی نتایج، حاکی از عملکرد بسیار خوب (97/0=2R) مدل شبکه ژئومورفولوژیکی در تعیین پاسخ های هیدرولوژیکی حوضه مورد مطالعه است. بدین وسیله، برتری مدل مذکور بر روش های رایج و معمول نشان داده می شود.

سرمای شدید و یخبندان ها از مخاطرات مهم جوی به شمار می آیند که معمولاً در ایران سالانه خسارات فراوانی را به محصولات کشاورزی و تاسیسات وارد می کنند. تحلیل سینوپتیکی آماری این یخبندان ها به پیش بینی وقوع آنها و اتخاذ تصمیمات صحیح پیش از وقوع و البته مقابله با آنها کمک می کند. در پژوهش حاضر به بررسی و تحلیل موج سرمای شدید و فراگیر در ژانویه 2008 پرداخته شده است. در این تحقیق به منظور بررسی و تحلیل رویداد سرمای غیرمعمول دی ماه 1386 (ژانویه 2008) اقدام به جمع آوری آمار و اطلاعات دمای حداقل روزانه ماه ژانویه در ایستگاه های سینوپتیک سراسر کشور شد. سپس با مطالعه 21 ایستگاه منتخب، ناهنجاری دمای ژانویه 2008 در مقایسه با میانگین درازمدت دمای حداقل ژانویه کشور مورد بررسی قرار گرفت. با بررسی ناهنجاری ها و شاخص بی بُعد نمره استاندارد، مشاهده شد که دمای حداقل ژانویه 2008 به جز در 6 ایستگاه در نیمه جنوبی کشور (اهواز، بوشهر، بندرعباس، شیراز، کرمان، ایرانشهر)، در سایر ایستگاه ها دارای ناهنجاری بیش از 5- درجه سلسیوس در مقایسه با دوره آماری 30 ساله بوده است. با تحلیل دمای حداقل ژانویه 2008 در قالب 6 دوره 5 روزه، مشخص شد که ایستگاه های مورد بررسی در دوره چهارم (روزهای شانزدهم تا بیستم) سردترین دماها را داشته اند. به منظور تحلیل شرایط همدیدی مؤثر در وقوع یخبندان ژانویه 2008 و تعیین علل آن، داده های مربوط به دما، فشار سطح دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، مؤلفه باد نصف النهاری و مداری (U و V) در ترازهای متفاوت و در چهار ساعت، از سایت NCEP/NCAR برای روزهای ژانویه 2008 استخراج گردید. به وسیله داده های ارتفاع ژئوپتانسیل و فشار سطح دریا، وضعیت شکل گیری سامانه بندالی مورد بررسی قرار گرفت. از داده های دما، مؤلفه باد نصف النهاری و مداری (U و V) نیز برای ترسیم نقشه های ترکیبی فرارفت دما، ضخامت جو، بردارهای شیو دما و باد گرمایی استفاده شد. با مشاهده نقشه های تراز میانی جو مشاهده شد که در سراسر ژانویه 2008 به طور مداوم سامانه بندالی حاکمیت داشته است، به طوری که تشکیل سامانه بندالی زوجی در پنجه چهارم (روزهای شانزدهم تا بیستم) و پنجه دوم (روزهای ششم تا دهم) به خوبی مشاهده می شود. با بررسی باد گرمایی در لایه ضخامت 1000 تا 500 هکتوپاسکال، مشاهده می شود که نیمه شمالی کشور در معرض فرارفت شدید هوای سردی است که از مناطق قطبی و شمال منطقه سرد سیبری می گذرد و با خود هوای سرد و خشک را به داخل کشور منتقل می کند. بنابراین، بروز یخبندان فرارفتی در نواحی شمال شرقی و نیمه شمالی کشور در روزهای پنجه چهارم توجیه می شود. همچنین باد گرمایی در جنوب کشور و بر روی خلیج فارس و دریای عمان و کرانه های آن با سرعتی بیش از 30 متر بر ثانیه از شدت سرمای مناطق جنوبی کشور کاسته است. به نظر می رسد که بالاتر بودن دمای حداقل ایستگاه های اهواز، بوشهر، بندرعباس، شیراز، کرمان و چابهار به همین علت باشد.

پژوهش حاضر به بررسی مسیریابی رقومی سیکلون های خاورمیانه پرداخته است. مناطق سیکلون زایی و مسیرهای حرکتی آنها را می توان به وسیله الگوریتم های مرتبط تعیین ساخت. در این تحقیق از داده های دوباره تحلیل شده NCEP ، با تفکیک زمانی (24 ساعته)، و تفکیک مکانی 5/2×5/2 درجه، برای دوره سرد (ماه های دسامبر، ژانویه، فوریه و مارس) سال های 94-1993 تا 03-2002 استفاده شده است. محدوده مورد مطالعه، عرض های 10 تا 45 درجه شمالی و طول صفر تا 65 درجه شرقی را شامل می شود. به منظور مکان یابی نقاط، از الگوریتمِ نوشته شده در زبان C++، و برای ترسیم مسیرها از نرم افزار ArcGIS استفاده شد. طبق نتایج به دست آمده، پنج مسیر اصلی شناسایی شد. در ماه های مورد بررسی بیشترین فراوانیِ ورود سیکلون ها از جانب غرب و شمال غرب صورت می گیرد. هر ماه اقلیم شناسی خاص خود را ارائه می دهد. در ماه ژانویه، مسیرها میل به حرکت در طول بخش شمالی مدیترانه دارند. در ماه مارس، کم فشارهای اطلس به شدت افزایش می یابند. بیشتر سیکلون ها تداوم 2-3 روزه دارند. تاثیر عامل ناهمواری در تشکیل نواحی سیکلون زایی به مراتب بیشتر از هدایت مسیرهاست. سیکلون ها از سه مسیر اصلی و سه مسیر فرعی وارد ایران می شدند. مهمترین مسیر، غرب مرکزی، از غرب کشور با منشا قبرس است. فراوانی وقوع سیکلون ها در دهه مورد مطالعه، دارای روندی افزایش است.

تغییرات کاهشی برخی عناصر اقلیمی نظیر بارش روزانه، هفتگی، ماهانه، فصلی و سالانه می تواند منجر به وقوع خشکسالی گردد. شناخت این تغییرات و برنامه ریزی به منظور عبور از شرایط مذکور می تواند از خسارت بیشتر جلوگیری کند. به هرحال ظهور خشکسالی اگرچه بسیار بطئی است، ولی تاثیرات آن در صورت تداوم ویرانگر خواهد بود. هدف پژوهش حاضر شناخت رابطه تغییرات قطر دوایر سالانه گونه درخت صنعتی صنوبر با تغییرات بارش و شرایط خشکسالی است. روش بررسی پژوهش حاضر توصیفی است و نوع آن کاربردی به همراه استفاده از روش میدانی و تهیه دیسک های دوایر درختی به همراه تحلیل عنصر اقلیمی باران در دوره آماری برای شهرستان صومعه سرا در قالب مطالعه ای پژوهشی است. نتایج مطالعه نشان می دهد (82-1372) که با حفظ سایر شرایط و عوامل دیگر، کاهش و افزایش باران و شرایط خشکسالی تاثیرات مستقیمی در رشد دوایر سالیانه درخت صنعتی صنوبر نشان می دهد. به طوری که ضریب همبستگی بین باران سالانه و رشد قطر دوایر سالانه 662/0= r را نشان می دهد، که در سطح 5 درصد معنی دار است . ضریب همبستگی مذکور بدون توجه به سال وقوع آن به میزان 88/0 است و نشان می دهد که با کاهش بارش از سطح 1200 میلی متر به 800 میلی متر، قطر حلقه های درختی نیز به میزان 3/2 میلی متر بوده است. این عامل در دوره مورد بررسی موجب بروز خسارت فراوان در ناحیه شده و نیاز به مطالعات مستمر و توجه به راه حل های پیشنهادی این پژوهش به برنامه ریزان، مورد تاکید است.

بروز پدیده زمین لغزش می تواند ناشی از عوامل متعدد زمین شناسی، ژئومورفولوژیکی، هیدرولوژیکی، بیولوژیکی و انسانی باشد. با وجود این، نقش اساسی در شروع زمین لغزش را عمدتاً عاملی ماشه ای ایفا می کند. بارندگی، به عنوان متداول ترین عامل ماشه ای وقوع زمین لغزش ها شناخته شده است. از این رو، مهمترین بخش در مدل سازی تجربی، آماری و یا فیزیکی زمین لغزش، بخش هیدرولوژیکی آن خواهد بود. در پژوهش حاضر کوشش شده است با بررسی پژوهش های صورت گرفته (کتاب ها و مقالات پُراستناد از پژوهشگران شناخته شده در زمینه مدل سازی هیدرولوژیکی زمین لغزش)، در بازه زمانی 1975 (معرفی مفهومی به نام آستانه بارندگی برای شروع زمین لغزش به وسیله کمبل) تا 2008 میلادی (ارائه مدل فیزیکی HSB-SM از سوی طالبی و همکاران)، مفاهیم به کار رفته در این پژوهش ها معرفی و دستاوردهای حاصل از آنها بررسی شود. اغلب مدل های فیزیکی، مقدار بارندگی مورد نیاز برای وقوع زمین لغزش را به صورت دینامیک (در هر لحظه از رخداد بارندگی) برآورد می کنند، اما محدودیت بزرگ مدل های فیزیکی (به خصوص در کشورهایی مانند ایران) نیاز آنها به اطلاعات مفصل و دقیق از خصوصیات خاک، هیدرولوژی و مورفولوژی دامنه است، که البته جمع آوری آنها معمولاً دشوار و پرهزینه است. بنابراین با توجه به در دسترس بودن داده های بارندگی در اغلب مناطق کشور، پیشنهاد می شود برای تعیین آستانه بارندگی وقوع لغزش در مناطق مستعد کشور، مدل های تجربی ـ آماری در نظر گرفته شود و برای هر منطقه رابطه قابل اطمینانی بین خصوصیات بارش و وقوع زمین لغزش ارائه گردد. ورودی این مدل ها اغلب داده های بارندگی در پایه های زمانی مختلف است که باعث سهولت استفاده از آنها می گردد. از طرفی با توجه به تحقیقات انجام شده در نقاط مختلف جهان و نمونه ای در ایران (به وسیله نگارندگان)، نتایج این مدل ها از دقت مناسبی برخوردار است.

توپوگرافی و پدیده های طبیعی در مکان گزینی، گسترش، توسعه فیزیکی و مورفولوژی شهرها تاثیر بسزایی دارند. هدف اصلی پژوهش حاضر، شناخت تنگناهای طبیعی توسعه فیزیکی شهر سنندج و مکان یابی مناسب آن در توسعه آینده است. برای نیل به این هدف، از نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، کاربری اراضی، داده های هواشناسی، منابع کتابخانه ای و تحقیقات میدانی بهره گرفته شده است. ابتدا محدوده منطقه پژوهش روی نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی تعیین شد، سپس ازطریق نرم افزار 2004 AutoCad Map وArcInfo 8.0 به رقومی سازی نقشه ها، خطاگیری و تهیه توپولوژی پرداخته شد و از طریق سامانه اطلاعات جغرافیایی ((GIS پایگاه اطلاعاتی نقشه ها تهیه گردید. در تهیه خروجی های مورد نیاز از برنامه الحاقی تحلیل گر فضایی در سامانه اطلاعات جغرافیایی بهره گیری شد. پس از آن، مطالعات میدانی صورت گرفت. نتایج نشان داد عواملی همچون ارتفاعات آبیدر، تپه های داخل شهر و رودخانه قشلاق تنگناهایی را برای توسعه شهر به وجود آورده اند، به گونه ای که تنها 81/4 درصد از محدوده مورد مطالعه، مناسب توسعه شهر برشمرده می شود.