درخت حوزه‌های تخصصی

با توجه به اهمیت دریاچه ارومیه در آب و هوای منطقه شمال غرب ایران، در پژوهش حاضر با به کارگیری یک مدل دینامیکی و انجام شبیه سازی، اثر خشک شدن دریاچه ارومیه در پارامتر اقلیمی بارش، مورد بررسی قرار گرفت. جهت شبیه سازی نقش دریاچه، مدل مقیاس منطقه ای RegCM 4.3 با مدل دریاچه جفت گردیده است. داده های شرایط مرزی ثانویه از داده های دوباره تحلیل شده مرکز ملی پیش بینی های محیطی/ مرکز ملی پژوهش های جوی (NCEP/NCAR) و با قدرت تفکیک افقی 2.5 درجه برای یک دوره 3 ساله 2003-2001 اخذ گردید. مدل با قدرت تفکیک 10 کیلومتر در شرایط کنترل (وجود دریاچه ارومیه) و شرایط حذف دریاچه ارومیه، با طرحواره بارش همرفتی گرل اجرا گردید. داده های خروجی مدل در مقیاس فصلی و سالانه مورد پردازش قرار گرفت. نتایج حاکی از آن است که در صورت خشک شدن دریاچه ارومیه بارش در نیمه شر+قی دریاچه و بخصوص استان آذربایجان شرقی کاهش می یابد.

علی رغم اتفاق نظر اکثر دانشمندان بر وقوع پدیده گرمایش جهانی، لیکن شک و تردیدهایی در خصوص وقوع این پدیده محیطی از سوی برخی از دانشمندان مطرح می شود. آنان گرمایش جهانی را با این استدلال زیر سؤال می برند که دمای ثبت شده در ایستگاه ها شایستگی نمایندگی روند دما را ندارد. زیرا با گذشت زمان و افزایش جمعیت شهرها و نیرومند شدن جزیره ی گرمایی، دمای ایستگاه ها بازتاب جزیره ی گرمایی است نه گرمایش جهانی. برای رفع این شبهه، می توان موضوع را با رویکردی متفاوت ارزیابی کرد و به جای بررسی دما،گرمایش جهانی را از روی تغییرات ستبرای هواسپهر، ردیابی نمود. بدین منظور داده های شبکه ای ارتفاع ژئوپتانسیل تراز هزار و تراز پانصد هکتوپاسکال نیمکره شمالی از 11/10/1357 تا 09/10/1392 به مدت 12782 روز از تارنمای NCEP/DOE برداشت گردید. نقشه های ستبرا برای هر روز محاسبه و سپس نقشه میانگین ستبرای هر روز برای کل نیمکره فراهم شد. این محاسبات برای تمامی 12782 روز انجام شد و سری زمانی میانگین وزنی ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی بدست آمد. سری مذکور علاوه بر نیمکره شمالی برای ایران نیز محاسبه شد و رفتار آن با سری های زمانی میانگین دماهای کمینه و بیشینه ایران ارزیابی گردید. بررسی ها نشان داد که طی دوره بررسی شده (1392-1357) میانگین ستبرای نیمهزیرین هواسپهر نیمکره شمالی حدود 13 متر افزایش داشته است. سال 1377 نقطه عطفی در تغییرات ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی است. در این سال جهشی در سری زمانی ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی دیده می شود. بررسی ها نشان داد که تغییرات ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی در تمامی عرض های جغرافیایی یکسان نیست. در مناطق حاره بسیار ناچیز و در عرض های جغرافیایی بالا، بسیار شدیدتر بوده و دارای روند افزایشی معنادار می باشد. بررسی رابطه بین ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی و ایران نشان می دهد که در طی دوره 35 ساله ستبرای هواسپهر ایران حدود 7/2 متر بیش از میانگین ستبرای نیمکره شمالی، افزایش یافته است. یعنی سرعت روند افزایش گرمایش ایران بیش از میانگین نیمکره شمالی است. سری زمانی دمای کمینه نسبت به دمای بیشینه رابطه بهتری را با سری زمانی میانگین ستبرای هواسپهر نیمکره شمالی نشان می دهد. در حالی که سری زمانی دمای بیشینه نسبت به دمای کمینه رابطه قوی تری با سری زمانی ستبرای هواسپهر ایران دارد. از سوی دیگر بررسی سری دمای کمینه و ستبرای هواسپهر ایران نشان داد که رفتار دمای کمینه در قبل و بعد از سال 1371 تغییر یافته و این می تواند بازتاب دهنده افزایش وردش پذیری دمای کمینه در فاز دوم باشد. در مجموع بررسی ها نشان داد که با هر درجه افزایش میانگین دما در ایران، حدود 17 متر بر ستبرای هواسپهر ایران افزوده شده است.

موج های سرما و یخبندان از جمله پدیده های جوی هستند که هر سال خسارت های جبران ناپذیری بر بخش های گوناگون وارد می سازند. رخداد یخبندان های ناگهانی و دیرهنگام در فصل بهار مشکلات فراوانی در بخش کشاورزی و حمل و نقل جاده ای به همراه دارد. فروردین ماه سال های 1382 و 1384 موج سرما و یخبندانی به مدت دو روز متوالی منطقه ی شمال غرب ایران فرا گرفت. در این تحقیق، به منظور تحلیل همدید این دوره ها، نقشه های فشار تراز دریا، نقشه های ترکیبی ارتفاع ژئوپتانسیل و تاوایی و وزش دمایی در ترازهای 1000 تا 500 هکتوپاسکال با استفاده از داده های سایت NECP/NCAR و با استفاده از نرم افزار GRADS ترسیم و واکاوی شد. آرایش همدیدی این موج سرما نشان می دهد که چنین سرمایی از نوع فرارفتی است و در هر دو موج سرمای مورد واکاوی عامل اصلی وقوع سرما در منطقه قرارگیری منطقه ی شمال غرب در الگوی پرفشار مهاجر نیمه ی شرقی اروپا است. این پرفشارِ هسته ی سرد با استقرار در شرق و شمال دریای سیاه و گسترش آن از شمال غرب ایران، موج های سرمای مخاطره آمیز را بر استان آذربایجان غربی تحمیل می کند. بررسی نقشه های ارتفاع ژئوپتانسیل در سطوح 1000 و 850 هکتوپاسکال نیز نشان می دهد بسته شدن پرارتفاعی در شمال شرق دریای سیاه و شمال غرب کشور هوای سرد عرض های بالا را به سمت استان آذربایجان غربی هدایت می کند. همچنین، در سطوح 700 و 500 هکتوپاسکال قرارگیری پشت ناوه ی عمیقِ شمال دریاچه ی آرال با راستای شمال غرب به جنوب شرق بر روی پرفشار سرد سطوح زیرین سبب هدایت هوای سرد به استان از عرض های بالاست. واکاوی نقشه های وزش دمایی نیز منطبق بر ارتفاع ژئوپتانسیل است، به نحوی که همه ی ترازهای مورد بررسی از شمالی و شمال غرب بودن وزش های سرد از سمت نیمه ی شرقی اروپا و شمال غرب روسیه حکایت دارد که سبب افت دما و وقوع یخبندان در منطقه ی شمال غرب ایران می شود

مطالعه بارش محتمل جهت ارزیابی و برآورد سیل برای طراحی سازه های هیدرولوژیکی شهری، از قبیل کانال آبیاری، تعیین بیشترین میزان آبی که وارد مخازن و یا سایر تاسیسات می شود ضروری است. سیلاب ها بالاترین نرخ تلفات جانی را به همراه دارند و به لحاظ وسعت تأثیر بعد از خشکسالی دومین بلای طبیعی محسوب می شوند. مفهوم بیشترین بارش محتمل (PMP) به لحاظ نظری بیشترین ارتفاع بارش در یک مدت مشخص برای یک دوره معین از سال که از نظر شرایط فیزیکی خاص در محدوده توفان و یک محدوده جغرافیایی می تواند ببارد اطلاق می شود. هدف از این تحقیق برآورد PMP در منطقه جنوب غرب خزر به روش سینوپتیک است. روش کار پس از بررسی آمار 30 ساله ایستگاه های باران سنجی و کلیماتولوژی موجود در منطقه ، 4 طوفان شدید و فراگیر انتخاب شدند. که از 4 طوفان انتخاب شده، جهت محاسبه PMP به روش سینوپتیک پس از تحلیل نقشه های ارتفاعی هوا و رطوبت و صعود قائم هوا، و تعیین دهانه ورودی توفان از داده های سرعت باد، دمای نقطه شبنم و فشار مربوط به ایستگاه های سینوپتیک بندر انزلی، رشت، رامسر، اردبیل و پارس آباد استفاده شد. نتایج نشان داد مقادیر بیشترین بارش محتمل با تداوم 24 ساعته برای منطقه مقدار آن برابر با 95/276 می باشد. و متوسط دبی حاصل از آن با در نظر گرفتن ضریب جریان، عدد 66/21797 متر مکعب بر ثانیه است.این مقدار آب یک تهدید جدی برای مخاطرات سیلاب در منطقه می باشد

وجود دانش فنی و نظری برای تشخیص خندق ها، به تمیز مناطق خندقی روی نقشه توپوگرافی و مدل رقومی آن کمک می کند. به هر حال، توانایی استفاده از نقشه ی توپوگرافی( مدل رقومی ارتفاعی) برای شناسایی موقعیت خندق ها نیازمند دانش لازم در مورد فرآیند خندق زایی و فراوانی خندق ها است. تحقیق حاضر به منظور مدل سازی مناطق مستعد خندق زایی در حوضه رودخانه دیره انجام شده است. مواد و روش های مورد استفاده در این تحقیق شامل استفاده از لایه های مدل رقومی ارتفاع (DEM) و لایه های ثانویه استخراج شده از آن، شاخص توان آبراهه ای ((SPI، کاربری اراضی، آبراهه ها، لیتولوژی و راههای موجود در حوضه و جمع آوری داده های میدانی بوده است. داده های مذکور در محیط ARC GIS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته و نتایج حاصل از آن توسط آزمون کای اسکویر بررسی شد. براساس نتایج به دست آمده از این تحقیق در حوضه ی آبریز دیره از مجمو ع 8 عامل بررسی شده، 5 عامل(شیب، انحنای افقی شیب، کاربری اراضی، فاصله از جاده ها، لیتولوژی) به عنوان عوامل مؤثر در تولید خندق شناسایی شدند. از میان این پنج عامل، کلاس شیب 0 تا 1/4 درجه که از مجموع مساحت حوضه دیره حدود 22/33 درصد آن در این فاصله قرارگرفته است بیشترین تأثیر تولید خندق را در این حوضه دارد.

شهر تهران در جنوب کوههای البرز، امروزه مواجه با سه نوع مخاطره آب و هوایی است، مخاطره آب و هوایی ناشی از جغرافیا، مخاطره آب و هوایی ناشی از پایداری هوا و مخاطره آب و هوایی ناشی از گرمایش جهانی. هدف از این پژوهش مطالعه این سه نوع مخاطره در شهر تهران است. روش کار در این پژوهش بررسی روند تغییرات عوامل سینوپتیکی است که تحت تأثیر گرمایش جهانی و توسعه شهری دچار تغییراتی شده اند. بدین منظور ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال جهت تغییرات پر ارتفاع جنب حاره ای در دو بازه زمانی 5 ساله، بازه اول از 1948 تا 1952 و بازه دوم از 2010 تا 2014، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که در بازه های زمانی نزدیک تغییراتی در ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 ژئوپتانسیل رخ داده است که باعث افزایش مخاطرات در شهر تهران شده است. بر اثر تغییرات آب وهوایی در دهه های اخیر، پایداری هوا و دوره تسلط آن بر نیوار شهر تهران افزایش یافته است. پایداری هوا در تهران به دو گروه پایداری های حرارتی و پایداری های برودتی تقسیم می شوند. عوامل انسان ساخت باعث تشکیل جزیره حرارتی، افزایش ارتفاع LCL شده و تراز تراکم هوا را به ارتفاع بالاتری انتقال داده است. تغییر میدان باد شهری، تشدید توربولانس های جوی، تشدید گرادیان های ترمودینامیک، فربه ای سیکلون های مهاجر ، از اثرات جزیره حرارتی شهر هستند

در این تحقیق، شاخص های ناهنجاری سلسله مراتبی(∆a)، و تراکم ناهنجاری سلسله مراتبی (ga) 10 حوضه آبخیز محاسبه گردید و رابطه آنها با پارامترهای PAF (درصد عدم تقارن حوضه)، Bs (نسبت کشیدگی حوضه)، CR (ضریب گردواری حوضه)، R (شاخص انشعابات آبراهه ها)، Rb ( نسبت انشعابات)، Dd (تراکم زهکشی) و Df (فرکانس زهکشی) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان می دهد که بیشترین مقدار شاخص ∆a مربوط به حوضه 7 (3.4) و کمترین مقدار مربوط به حوضه 1 (64/0) است. بالاترین مقدار شاخص ga نیز مربوط به حوضه 6 (12.1) و کمترین مقدار آن مربوط به حوضه 10 (1.54) است. بررسی رابطه بین پارامترها نشان می دهد که پارامتر های g a و∆a بعنوان شاخصهای معرف ناهنجاری شبکه زهکشی، بیشتر تحت تاثیر پارامترهای PAF ، Bs و CR قرار دارند. این موضوع نشان می دهد که ناهنجاری شبکه زهکشی حوضه های مطالعاتی کاملا تحت تاثیر درصد کج شدگی حوضه ها و کشیدگی حوضه ها قرار دارند به گونه ای که حوضه هایی که بیشتر کج شده اند و همچنین دارای شکلی کشیده هستند، دارای بیشترین مقدار ga و ∆a هستند. داده ها نشان می دهند که تراکم زهکشی و فرکانس زهکشی تاثیر زیادی بر مقدار ga و∆a ندارند. نتایج نشان می دهد که میزان فشردگی، بالاآمدگی و روند طاقدیسها کنترل کننده شکل حوضه های آبخیز، کج شدگی حوضه ها و ناهنجاری شبکه زهکشی هستند. با توجه به اینکه کج شدگی حوضه ها و شکل آنها تحت تاثیر خصوصیات چینهای زاگرس قرار دارد، می توان نتیجه گرفت که تکتونیک عامل تعیین کننده ای در مقدار شاخصهای ga و∆a محسوب می شود.

پیش بینی دما یکی از مهمترین پیش بینی های هواشناسی است. امروزه بخشهای کشاورزی و صنعت وابستگی زیادی به شرایط دمایی(آب و هوا)دارند. دما نیز در کنار بارش یکی از فراسنج های بسیار مهم آب و هوایی است و از عوامل اصلی در پهنه بندی و طبقه بندی آب و هوایی به حساب می آید. هدف از انجام این تحقیق پیش بینی میانگین دمای ماهانه ایستگاه های منتخب استان اصفهان میباشد که پس از تعیین موقعیت و بررسی دوره آماری موجود سه ایستگاه همدید ازن سنجی اصفهان، شرق اصفهان و کاشان انتخاب شدند. برای بررسی و پیش بینی دمای ماهانه از مدل شبکه عصبی مصنوعی استفاده شد. شبکه های عصبی مصنوعی توانایی زیادی در شبیه سازی و پیش بینی عناصر جوی وآب و هوایی دارند. شبکه عصبی مصنوعی یکی از قدرتمندترین مدلهایی است که قادر به دریافت و نمایش پیچیده روابط ورودی و خروجی داده ها می باشد. یکی از پرکاربردترین مدلهای شبکه عصبی مدل پرسپترون چند لایه(MLP) میباشد. برای تعیین بهترین ورودی های شبکه پس از سعی و خطای بسیار در نهایت ساختاری با استفاده از میانگین دمای 7 ماه قبل برای پیش بینی دمای ماه بعدی انتخاب گردید. بدین ترتیب دمای ماهانه برای 24 ماه آینده پیش بینی شد که در این حالت بهترین همبستگی را بین داده ها نشان داد .بدین منظور از نرم افزار مت لب 2013 استفاده شده و برنامه نویسی در این محیط صورت گرفت. در تمام ساختار های شبکه از یک لایه پنهان متشکل از 30 نرون استفاده شد. تمامی ایستگاه ها با یک لایه پنهان به جواب رسیدند و نیازی به افزایش تعداد لایه های پنهان تشخیص داده نشد. برای آموزش شبکه از الگوریتم مارکوارت –لونبرگ استفاده شد و تمامی شبکه ها با تابع محرک تانژانت هیپربولیک به جواب مطلوب رسیدند.در نتیجه میتوان گفت استفاده از این مدل در پیش بینی دمای ماهانه موفقیت آمیز بود.

ناپایداری دامنه ها و ریزش ها از خطرات اصلی در مناطق کوهستانی است. حوضه آبخیز آق لاقان چای با داشتن چهره کوهستانی و با توجه به وضعیت زمین شناسی، لیتولوژی و اقلیمی، عمده شرایط لازم جهت شکل گیری حرکات ریزشی را دارد. این پدیده همه ساله موجب به مناطق مسکونی، تخریب راه ارتباطی و رسوب زایی گسترده و پر شدن مخزن سد یامچی و بستر رودخانه از رسوب می شود. بنابراین هدف تحقیق حاضر تهیه نقشه پهنه بندی خطر ریزش است. در این مطالعه ابتدا با بررسی های میدانی و مطالعه منابع، دوازده عامل به عنوان عوامل مؤثر برای ایجاد ریزش در منطقه شناسایی شدند. این عوامل شامل شیب، جهت شیب، لیتولوژی، فاصله از جاده، فاصله از آبراهه، فاصله از گسل، فاصله از آبادی، بارش، تعداد روز های یخبندان، نوسان دما، کاربری اراضی و خاک است. سپس لایه ها اطلاعاتی توسط سامانه اطلاعات جغرافیایی تهیه گردید. تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از روش ویکور به عنوان یکی از روش های تحلیل تصمیم گیری چند معیاره، انجام شد. در نهایت نقشه پهنه بندی در پنج طبقه با خطربسیار کم تا بسیار زیاد تهیه شد. طبق نتایج به دست آمده 12 درصد از مساحت حوضه در طبقه بسیار پرخطر و 48 درصد در طبقه پرخطر قرار دارد. طبقه بسیار پرخطر و پرخطر درمنطقه کوهستانی قسمت شمالی و جنوب غربی حوضه مورد مطالعه قرار دارد. این مناطق خطراغلب دارای شیب های بالای 40 درصد، دیواره های عمودی و پرتگاهی و سنگ های آتش فشانی و آذرین هستند. به طور کلی نتایج مطالعه نشان می دهد که حوضه آق لاقان چای دارای توان بسیار بالا از لحاظ رخداد حرکات ریزشی است. لذا انجام اقدامات حفاظتی، آبخیزداری و مدیریتی در حوضه مطالعاتی ضروری به نظر می رسد.

شناخت و نحوه پراکنش فضایی لندفرمی به منظور درک و ارزیابی تحول آن ها، مطالعات پایداری دامنه ای و برنامه ریزی منطقه ای آن ها در آینده، از نیازهای اساسی در علم ژئومورفولوژی کاربردی است. اهمیت مطالعه لندفرم ها به حدی است که امروزه موضوع مطالعه ژئومورفومتری به عنوان زیررشته ای از ژئومورفولوژی ارائه می شود. ژئومورفومتری به اندازه گیری کمی سطوح و لندفرم ها بر اساس تغییرات ارتفاعی تحت تأثیر تابع فاصله می پردازد. شاخص های ژئومورفومتریک ویژگی های شکل عوارض زمینی را به صورت کمی بیان می دارند. این تحقیق با تأکید بر استفاده از شاخص های ژئومورفومتریک و الگوریتم SVM به شناسایی سطوح مستعد زمین لغزش در آزادراه خرم آباد – پل زال به عنوان یکی از راه های ارتباطی مهم کشور می پردازد. شاخص های مورداستفاده شامل شیب، جهت شیب، لیتولوژی، وضعیت گسل ها، شبکه زهکشی و کاربری اراضی است که به همراه شاخص های ژئومورفومتریک شامل انحنای پروفیل، انحنای پلان و انحنای کلی با استفاده از رویکرد هوش مصنوعی و توابع خطی و چندجمله ای الگوریتم SVM در شناسایی سطوح مستعد لغزش استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد استفاده از شاخص های ژئومورفومتریک، انحنای پلان، پروفیل و کلی توانسته ویژگی های شکلی سطوح را به صورت کمی مشخص نماید و درنتیجه نقش مهمی در افزایش دقت شناسایی سطوح مستعد لغزش داشته است. با توجه به به هم ریختگی و زبری سطوح لغزشی شاخص های ژئومرفومتریک کارایی خوبی در شناسایی پهنه های لغزشی داشته اند. ارزیابی دقت با استفاده از داده های پیمایش زمینی ضمن تأکید این مطلب نشان می دهد تابع چندجمله ای در شناسایی سطوح مستعد لغزش، دقت بیشتری نسبت به تابع خطی الگوریتم SVM داشته است که علت آن می تواند رفتار غیرخطی وقوع لغزش در منطقه مطالعاتی است و بنابراین تابع غیرخطی الگوریتم بهتر توانسته احتمال وقوع لغزش را مشخص نماید.

In this r esearch, the statistical society consists of 16 water users associations (WUAs) with 3116 members in Khouzestan province of Iran in 2011. According to Cochran's formula, 127 people were determined to be studied as the samples. This study aimed at identifying the factors affecting the development of water users associations in this province by using descriptive analysis focusing a survey. As shown by the study results, the status of farmers' attitudes towards the creation and operation of WUAs was found at the high level. Based on the results of factor analysis, six factors were more effective in the association development, which explained 68.62 percent of its variations in the WUA development; this included the conditions related to water and associations, management and planning, economic and financial, individual, perception and understanding of WUAs and economic return.

با رشد شهرنشینی، افزایش جمعیت و تغییر کاربری ها در قرن اخیر، دمای شهرها نسبت به حومه افزایش داشته و جزایر حرارتی شهر شکل می گیرد. شهر مشهد نیز، یکی از کلان شهرهای ایران، این بحران نوین شهرنشینی را تجربه می کند. در این پژوهش با استفاده از تصاویر باند ۶ سنجنده TM ماهواره لندست، موقعیت جزایر گرمایی شهر مشهد در ۴ سال مختلف (۱۳۷۱-۱۳۹۰) برای تیرماه و مردادماه شناسایی شد. به این منظور، از تصاویر دردسترس ماهواره لندست از مرکز مطالعات زمین شناسی آمریکا و داده های ساعتی هواشناسی مشهد استفاده شد. با استفاده از روش کین، الگوریتم و مدل مناسب و نیز نقشه حرارتی سطح زمین، شاخص پوشش گیاهی و جزایر حرارتی شهر مشهد تهیه شد. نتایج نشان داد مکان های عاری از پوشش گیاهی و دارای رطوبت پایین با قالب فضاهای باز، فاقد کاربری یا کاربری حمل و نقل از جنس خاک و سنگ مانند منطقه ثامن و منطقه ۱۲ شهری، دمای سطح زمین بالا بوده و جزیره های گرمایی شهر را شکل می دهند و منطقه پارک ملت، باغ ملک آباد و باغ های آستان قدس رضوی با شاخص پوشش گیاهی درختزار و رطوبت بالا، محدوده های سرد شهر هستند. اولین مرکز تشکیل جزیره گرمایی در طی چهار سال مورد مطالعه به خصوص در ۲ سال آخر (۱۳۸۸و۱۳۹۰)، منطقه ۱۲ شهری با نبود پوشش گیاهی و کاربری مسکونی با فضای باز خالی است. دومین مرکز جزیره گرمایی در منطقه ۸ شهری به دلیل وجود بزرگراه شهید کلانتری از لحاظ پوشش سطح آسفالت و حجم ترافیک و وجود دو منطقه نظامی با زمین های بایر بدون پوشش گیاهی و رطوبت است. بنابراین با گسترش فیزیکی شهر، وسعت و تعداد جزیره های گرمایی افزوده می گردد.

سیلاب به عنوان یکی از مخاطرات محیطی همواره طی تاریخ حیات بشری ابعاد مختلف زندگی را دستخوش تغییر و تهدید نموده و با داشتن بیشترین فراوانی نسبی وقوع از حوادث طبیعی باعث خسارات مالی و حتی جانی زیادی در جهان شده اند. از این رو، هدف غایی این مطالعه ی همدید، تبیین اندرکنش های کلیدی میان جو و محیط سطحی و به عبارتی کشف رابطه ی میان الگوی گردشی موجد بارش های سیل زا در منطقه ی مطالعاتی به منظور پیش بینی وقوع رگبارهای منجر به سیل است. بدین منظور برای تحلیل همدید بارش های موجد سیل آذرماه 1391 در جنوبغرب ایران (استان های بوشهر، خوزستان و کهکیلویه و بویراحمد)، با بهره گیری از رویکرد محیطی به گردشی، الگوهای گردشی ایجاد کننده ی بارش های سیل زا شناسایی شد و مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که بارش های سیل زا در منطقه طی روزهای 4 تا 8 آذرماه فرود عمیقی بر شرق مدیترانه تشکیل گشته و منطقه ی مطالعاتی در نیمه شرقی این فرود که محل ناپایداری جو است قرار داشت. در عین حال، الگوهای ضخامت جو، بیانگر ریزش هوای سرد از اروپای شمالی به سمت عرض های پائین تر و گسترش هوای گرم مستقر در شمال آفریقا تا عرض 50 درجه ی شمالی است؛ در نتیجه در محل برخورد این دو توده ی هوا، ناپیوستگی جبهه ای دور از انتظار نیست. تحلیل الگوهای تابع همگرایی شار رطوبت نیز نشان داد که بارش های سیل زا نتیجه ی شارش رطوبت از پهنه های آبی مدیترانه و خلیج فارس بوده و دریای سرخ و دریای عرب جز منابع تقویتی محسوب گردید

پدیده ی گرد و غبار یکی از زیان بارترین بلایای طبیعی است که مشکلات محیطی عدیده ای را در مناطق مختلف جهان به وجود می آورد. در ایران، منطقه ی زابل به شدت تحت تأثیر این پدیده قرار دارد. مطالعه ی حاضر، با هدف شناخت ویژگی های زمانی و بررسی امکان پیش بینی پدیده ی گرد و غبار در ایستگاه زابل، به عنوان گردوغباری ترین ایستگاه کشور صورت گرفته است. در این راستا ابتدا به تجزیه و تحلیل ویژگی های آماری داده های مربوط به فراوانی ماهانه، فصلی و سالانه ی روزهای توأم با گرد و غبار ایستگاه زابل با آمار 41 ساله پرداخته شد. از روش تجزیه ی روند سری های زمانی برای تبیین نوسانات زمانی عنصر مورد مطالعه استفاده شده و طبقه بندی ماهانه ی روزهای توأم با گرد و غبار با استفاده از روش آماری چند متغیّره ی تحلیل خوشه ای انجام گرفت. پیش بینی گرد و غبار با استفاده از روش سیستم استنتاج فازی- عصبی تطبیقی یا انفیس (ANFIS) با اختصاص70 درصد داده ها به آموزش و30 درصد آن ها به تعیین اعتبار مدل انجام شد. نتایج نشان داد در طول دوره ی آماری مورد مطالعه ی ماه جولای و آگوست گرد و غباری ترین ماه های سال می باشند. بر اساس تحلیل خوشه ای انجام شده، ماه های جولای و آگوست با بیشترین روزهای گرد و غباری در یک خوشه ی مجزا قرار گرفته اند. روند سری ماهانه، فصلی و سالانه ی گرد و غبار در این ایستگاه، افزایشی می باشد. نتایج پیش بینی گرد و غبار با مدل انفیس، نشان از قابلیت بالای آن در پیش بینی گرد و غبار در این ایستگاه می باشد. ساختار سیستم استنتاج فازی (FIS) تعیین شده با چهار تابع عضویت به شکل قوسی با روش آموزش هیبرید، با اطمینان حدود 93 درصد گرد و غبار ایستگاه زابل را پیش بینی می کند

بیابان، اکوسیستم زوال یافته ای است که استعداد تولید طبیعی گیاه در آن کاهش یافته یا از بین رفته است. برای ارزیابی وضعیت بیابان زایی و تهیه ی نقشه ی مربوط به آن مدل های مختلفی ارایه شده است که می توان به مدل جهانی FAO-UNEPاشاره کرد. در ایران نیز چند مدل منطقه ای، جهت ارزیابی وضعیت بیابان زایی ارایه شده است. در این تحقیق از روش بسط یافته ی طبقه بندی نوع و شدتبیابان زایی در ایران، MICD برای ارزیابی وضعیت کنونی و ذاتی بیابان زایی در جنوب غربی شهرستان هیرمند استفاده شد. برای این منظور واحدهای کاری موجود در منطقه به عنوان نقشه ی پایه برای ارزش دهی به عوامل و شاخص های مورد استفاده قرار گرفت و سپس با ارزش دهی به شاخص ها و جمع امتیازات مربوط به آنها در هر واحد کاری و براساس جداول مبنا، اقدام به طبقه بندی بیابان زایی گردید وآنگاه نقشه های مربوط به وضعیت کنونی و ذاتی بیابان زایی در هر یک از کاربری ها در محیط GISترسیم شد. نتایج نشان داد که منطقه ی مورد بررسی از نظر وضعیت کنونی بیابان زایی در 4 کلاس کم، متوسط، زیاد وخیلی زیاد یا شدید و از نظر قابلیت بالقوه یا ذاتی در 3 کلاس کم، متوسط و زیاد بیابان زایی قرار می گیرد.

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.

رودخانه های سردر و تفتو در شرق و جنوب شرق طبس واقع شده اند. دره های این رودخانه ها از پدیده های بسیار زیبای ژئومورفولوژی در منطقه محسوب می گردند. این دره ها از مهم ترین کانیون ها در رشته کوه شتری واقع در شرق ایران مرکزی هستند. به منظور بررسی تغییرات مورفولوژی رودخانه های سردر و تفتو از عکس های هوایی سال ۱۹۵۶ و تصاویر ماهواره ای سال ۲۰۱۵ در محیط نرم افزار ArcGIS استفاده شده است. با تقسیم رودخانه ها به دو بخش کوهستانی و آبرفتی الگوی جریان رودخانه ها برحسب درجه پیچش، در محدوده کوهستانی به علت محصور شدن در دره های باریک و عمیق و جنس سخت سنگ های کربناته به صورت پیچان رودی (۲-۲۵/۱) و در بخش آبرفتی به علت وجود تشکیلات سست و نرم به صورت پیچان رودی شدید (بیشتر از ۲) است. پیچش ها در مسیر کانیون رودخانه های سردر و تفتو در سال های مذکور تغییرات چندانی نداشته و حالت کلی پیچشی خود را در رسوبات آبرفتی حفظ کرده اند که علت آن احتمالاً ناشی از قرارگیری این رودخانه ها در منطقه گرم و خشک کویری بلوک طبس و عدم وجود جریان دائمی در بخش های آبرفتی است.

مدیریت و برنامه ریزی در مناطق حفاظت شده ایران، مستلزم داشتن اطلاعات کافی از تغییرات آب و هوا، منابع آب و خاک و شرایط رشد و توسعه اکوسیستم ها و زیستگاه های حیات وحش در آینده است. اقلیم یکی از ستون های شکل گیری و اساس تغییرات این زیست بوم ها محسوب می شود. در پژوهش حاضر، داده های HadCM3 با استفاده از مدل LARS-WG و تحت سه سناریوی B1، A2 و A1B در منطقه حفاظت شده لشکردر ملایر در استان همدان ریز مقیاس نمایی شد. سپس تغییرات پارامترهای بارش، کمینه دما، بیشینه دما و تابش در سال های 2011 تا 2039 برای فصول مختلف پیش بینی گردید. نتایج نشان داد که بیشترین تغییرات بارش در فصول بهار و زمستان و بیشترین تغییرات مربوط به دما در فصول تابستان و بهار رخ می دهد. بیشترین تغییرات ساعات آفتابی در فصل تابستان و کمترین تغییرات در فصل پاییز و زمستان رخ خواهد داد. بارش در اکثر ماه ها روند افزایشی داشته که بیشترین آن در ماه های مارس، آوریل و دسامبر و کمترین آن مربوط به ماه های می و ژانویه است. پارامترهای هواشناسی دمای کمینه و دمای بیشینه در تمام ماه ها روند افزایشی خواهند داشت. تغییرات ساعت آفتابی در ماه های آوریل، اوت، سپتامبر و دسامبرکاهشی و در بقیه ماه ها افزایشی است. به طور کلی نتایج نشان می دهد با تغییر سناریوهای اقلیمی که ریشه در مدیریت انسانی دارد پارامترهای هواشناسی در فصل زمستان روند کاهشی بیشتری نسبت به سایر فصول خواهند داشت. این درحالی است که فصل تابستان همواره دارای روند افزایشی در این پارامترهاست. بنابراین شرایط رشد و نمو و فنولوژی گیاهان، حاصلخیری ماهیانه و سالیانه، متابولیسم میکروبی خاک و شرایط رطوبتی زیست بوم تغییر یافته، بنابراین لزوم تغییر برنامه های مدیریتی در 30 سال آینده این منطقه حفاظت شده ضرورت می یابد.

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.