درخت حوزه‌های تخصصی

پادگان ه های دریاچ ه ای سیمره، در بالادست زمی ن لغزش سیم ره، به عنوان بزرگترین لغزش جهان، بیانگر احتمال رخداد مکرّر لغزش هستند. هدف این پژوهش تعیین وسعت و توالی پادگانه های اشاره شده و ارتباط آنها با ویژگی زمین لغزه های روی داده است. برای دست یابی به این هدف، از تصاویر ماهواره ای ETM 2002 و IRS سنجنده ی Pan و Liss III (سال های 2004 و 2006)، نقشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی، نقشه های رقومیDEM SRTM ده متر و نرم افزارهای ArcGis، به عنوان ابزارهای اصلی پژوهش استفاده شده است. روش پژوهش تجربی و برپایه ی تحلیل داده های میدانی است. برای این کار، ابتدا ارتفاع پادگانه ها و فاصله از بستر فعّال رودخانه و گسترش آنها تعیین و روی نقشه انتقال داده شده است. سپس مورفومتری آنها از طریق اندازه گیری و ترسیم مقاطع، نیم رخ ها و تلفیق داده های رسوب شناسی پادگانه ها تحلیل شده است. نتایج به دست آمده از طریق مقایسه ی مکانی زمانی مستند به ترتیب و توالی پادگانه ها نشان می دهد که در مسیر رودخانه ی سیمره، چهار پادگانه با اختلاف ارتفاع 630، 595، 585 و 575 متر از سطح دریا تشکیل شده است. ضخامت و گستره ی پادگانه ها، رسوب شناسی، مورفومتری و به ویژه سطوح ارتفاعی آنها، به خوبی روشن می کند که لغزش سیمره در سه یا چهار مرحله تکرار شده است. مقیاس لغزش های بعدی کوچکتر از لغزش اصلی و اوّلیّه بوده است. تکرار لغزش در مقیاس های متفاوت، موجب تشکیل دریاچه های سدّی در مسیر رودخانه های سیمره و کشکان شده است. در فرآیند سرریز شدن این دریاچه ها، سدّ لغزشی بریده شده و پس از تخلیّه ی مجدّد دریاچه و حفر رسوبات ته نشین شده در کف آن، پادگانه های دریاچه ای مورد اشاره در مسیر رود سیمره، به جای مانده اند. روشن است، تعیین سنّ پادگانه های دریاچه ای موجود، می تواند نتایج دقیق تری از زمان وقوع لغزش های مورد اشاره به دست دهد.

آبخوان کارست در مناطق آهکی اهمیت زیادی در تأمین آب مصرفی دارند، این آبخوان ها تحت تأثیر دوره های افزایش و کاهش بارش و همچنین تغییرات اقلیمی قرار دارند. به منظور مدیریت پایدار منابع آب، شناسایی تغییرات دبی چشمه های کارستی این آبخوان ها ضروری می باشد. در تحقیق حاضر تحلیل سری های زمانی هیدرولوژیکی، بین دبی چشمه های کارستی شهرستان کرمانشاه و بارش با استفاده از شاخص بارش استانداردشده، آزمون من- کندال و زنجیره مارکوف برای پایش و پیش بینی خشکسالی و اثر آن بر دبی چشمه های انجام گرفت. همچنین ارتباط بارش- دبی و تأخیر زمانی به صورت کوتاه و بلندمدت با همبستگی پیرسون بررسی شد. داده های تحقیق شامل دبی سراب های بی ابر، ورمنجه و نیلوفر و بارش ایستگاه های هواشناسی کرمانشاه، روانسر و اسلام آباد غرب برای دوره زمانی 88-1368 به صورت ماهانه و سالانه بود. نتایج تحقیق نشان داد بین دبی سراب ورمنجه (639/0) و بی ابر (642/0) با بارش ایستگاه هواشناسی اسلام آباد غرب و سراب نیلوفر با ایستگاه هواشناسی کرمانشاه (484/0) بیشترین همبستگی وجود دارد. به دلیل حالات مختلف بارش مانند جامد یا مایع، توزیع و شدت آن، اثر بارش بر افزایش دبی با تأخیر حداقل 2 ماه و حداکثر 6 ماه مشاهده شد. نتایج آزمون من- کندال بیانگر افزایش مقدار بارش (76-1368) و سپس کاهش (88-1377) می باشد که دبی سراب بی ابر همین روند را نشان می دهد، و دبی سراب نیلوفر از سال 1387 دچار تغییر کاهشی شده است. نتایج آزمون زنجیره مارکوف نشان داد که در هر سه ایستگاه احتمال رخداد دوره خشک بیشتر از دوره بارانی است، در ایستگاه اسلام آباد غرب 892/0، در ایستگاه روانسر 89/0 و در ایستگاه کرمانشاه 886/0 می باشد. مطالعه نشان داد که احتمال افزایش دوره های خشک در آینده بیشتر و به تبع آن دبی سراب های موردمطالعه کاهش خواهد یافت. مطالعه شاخص SPI سالانه روند کاهش دبی با خشکسالی را نسبت به دوره های تر بهتر نشان می دهد.

در چند دهه اخیر افزایش دمای زمین باعث بر هم خوردن تعادل اقلیمی کره زمین شده و تغییرات اقلیمی گسترده ای را در اغلب نواحی کره زمین موجب گردیده است که از آن به عنوان تغییر اقلیم یاد می شود. هدف این مطالعه، پیش بینی تغییرات اقلیمی استان سیستان و بلوچستان با استفاده از ریز مقیاس نمایی آماری است که در آن داده های سناریوی A2 مدل گردش عمومی جو ECHO-G اجرا می شود. برای ارزیابی، تغییرات اقلیمی و خشکسالی استان سیستان و بلوچستان در دوره آماری 1391تا 1410 توسط مدل LARS-WG ریز مقیاس شدند. در این مطالعه از داده های دمای کمینه، دمای بیشینه، تابش و بارش مدل ECHO-G و داده های واقعی 7 ایستگاه استان شامل چابهار، ایرانشهر، خاش، سراوان، زابل، زهک و زاهدان استفاده شده است.نتایج کلی بررسی ها برای دوره مذکور گویای افزایش 8 درصدی بارش در استان و کاهش تعداد روزهای یخبندان و افزایش میانگین سالانه دما در حدود 3/0 درجه سلسیوس می باشد. بیشترین افزایش ماهانه دما مربوط به فصل زمستان به میزان 9/0 درجه سلسیوس خواهد بود. همچنین تعداد روزهای خشک در شهرستان سراوان افزایش و در بقیه شهرستان ها کاهش می یابد و بطور کلی خشکسالی های این استان در دوره 1410-1391 کاهش می یابد.

به علت وجود خشکی فوق العاده ‘ بسیاری از گیاهان بومی یکساله ‘ دوره های حیاتی خود را در مدت کوتاهی طی میکنند ‘ که شامل چند هفته تا یک یا دو ماه می گردد ‘ به این گیاهان ‘ گیاهان موقتی گویند . در مورد گیاهان چند ساله باید گفت که خواب تابستانی نیز بهترین شیوه حیاتی آنها در مبارزه با خشکی به شمار می رود . در مجموع خاک های نواحی خشک فراوان اند ‘ ولی افق های خاک اغلب کم عمق و عاری از مواد مغذی کافی اند . با این حال در صورت جلوگیری از فرسایش و با حفاظت بیشتر از خاکهای خاورمیانه ‘ تولید گیاهی می تواند مطلوب تر شود . نیاز به برنامه های علمی – تحقیقاتی از جمله نظارت ‘ مطالعه ‘ برنامه ریزی ‘ استقرار مراکز ناحیه ای و شبکه ذخایر جهت حفاظت از گیاهان ‘ ضروری به نظر می رسد . هدف از این مطالعه ‘ نشان دادن ویژگی ها و اهمیت زیست محیطی کشورهای خاورمیانه است .

هدف از انجام این پژوهش، مدل سازی تغییرات تراز دریاچه ی ارومیه در بستر گرمایش جهانی است. برای دست یافتن به این هدف و شبیه سازی مقادیر دما و بارش کشور تا سال 2100، از نتایج دو مدل گردش عمومی جوMIROC_3-2_MEDRES و MPI_ECHAM5 و سه طرح فرضی a1b ، a2 و b1 استفاده شده است. در ادامه برای مدل سازی آماری تغییرات تراز دریاچه ی ارومیه با استفاده از روش رگرسیون چند متغیره، از تأثیر تغییرات چهار مؤلفه ی مستقل دما، بارش، نوع اقلیم (روش دمارتن) و خشکسالی (روش SPI) با تأخیر یک ساله نسبت به متغیر وابسته (تراز دریاچه) استفاده شد. آنچه از میانگین تمام طرح های فرضی برای دوره ی مطالعاتی 2010 تا 2100 به دست آمده است، نشان می دهد که به طور میانگین دما به میزان 73/0+ درجه سانتی گراد و بارش به مقدار 44/9- میلی متر نسبت به دوره ی مشاهداتی 1968 تا 2009 تغییر خواهند کرد. همچنین میانگین کلی تمام طرح های فرضی تا سال 2100 از کاهش شاخص اقلیمی دمارتن به مقدار 10/0- درصد در هر دهه خبر می دهد. اما آنچه از مدل سازی آماری به دست آمد، نشان دهنده ی بیشترین کاهش تراز آب دریاچه به میزان 73/2- متر در هر دهه تا سال 2100 برای خروجی های مدل MPI_ECHAM5 و طرح فرضی a1b و کمترین تغییرات کاهشی تراز دریاچه به میزان 28/2- متر برای مدل و طرح فرضی MPI_ECHAM5/b1 تا سال مورد نظر است. به هرحال آنچه از مجموع تمام طرح های فرضی نتیجه شد، وجود روند کاهشی و معنادار تراز آب دریاچه ی ارومیه (میانگین 50/2- متر) برای هر دهه از سال 2010 تا 2100 است که می تواند تأثیر بسیار سوء و نامناسبی بر محیط زیست دریاچه و اطراف آن داشته باشد.

نسیم دریا یکی از مهمترین گردش های جوی مناطق ساحلی است. جریان مذکور با توجه به شرایط جغرافیای همانند توپوگرافی، ویژگی های سطح زمین و مشخصه های آب و خشکی با شدت های مختلف جریان دارد. ارتفاعات جنوبی دریای خزر به دلیل محصور کردن کرانه های خزری بین دریا و توده کوهستانی می تواند تاثیرات مهمی بر شرایط اقلیمی و گردش جو ناحیه، از جمله نسیم دریا داشته باشد. هدف مطالعه پیش رو، شبیه سازی نقش توپوگرافی در ویژگی های گردش نیسم دریا بویژه، ضخامت و عمق نفوذ آن در کرانه های جنوبی دریای خزر است. جهت این امر از مدل اقلیمی مقیاس منطقه ایی RegCM4 جفت شده با یک مدل دریاچه و داده های بازکاوی شده NCEP/NCAR جهت تعیین شرایط اولیه مدل استفاده گردید. مدل در دو حالت مرجع (وجود کوه) و شرایط حذف توپوگرافی برای زمان حداکثر فعالیت نسیم دریا در سواحل جنوبی دریای خزر ( ماه جولای سال 2002) اجراشد. خروجی مدل نشان داد در زمان حذف توپوگرافی عمق نفوذ نسیم دریا به طور چشمگیری تا موقعیت فعلی دامنه های جنوبی رشته کوه البرز (عرض ᵒ35 شمالی) افزایش پیدا کرده اما در مقابل جریان نسیم خشکی در منطقه تقریبا از بین رفته است، بیشینه افزایش سرعت و تغییر جهت باد به ترتیب در سواحل جنوب شرقی و البرز مرکزی مشاهده گردید. علاوه بر آن با توجه به برطرف شدن مانع ارتفاعات، ضخامت نسیم دریا در مناطق مختلف به طور قابل توجهی افزایش پیدا کرده که بیشترین میزان تغییرات در در سواحل شرقی ( طول ᵒ53 شرقی) بوده است.

برآورد دقیق خصوصیات کمی و کیفی پدیده های طبیعی، مستلزم صرف زمان و هزینه زیادی می باشد. بنابراین، روش های درون یابی به عنوان راه حل مناسبی در تخمین محل های بدون اطلاعات و نمونه برداری نشده مورد استفاده قرار می گیرند. از آنجا که نقشه های مشتق شده از مدل ارتفاع رقومی زیاد است و این نقشه در تحلیل های مختلف کاربرد دارند و ممکن است با وزن های متفاوت در نتایج یک کار تحلیلی، نقش داشته باشند. اگر منبع اصلی که همان نقشه مدل ارتفاع رقومی است، ایرادی داشته باشد؛ اشکال در کل پروژه زیاد خواهد شد. انتخاب مناسب ترین روش ساخت مدل ارتفاع رقومی که با دقت بالاتری بتواند مدل واقعی تری را از شرایط طبیعی زمین ارائه نماید، موضوع اصلی این تحقیق است. هدف از این تحقیق، مقایسه برخی روش های تهیه مدل ارتفاع رقومی شامل؛TIN, TOPOGRID و نیز مدل ارتفاع رقومی استخراج شده از تصاویر ماهواره ای سه بعدی است. روش های مذکور بر روی داده های حوضه آبخیز نوفرست در 40 کیلومتری شرق شهر بیرجند انجام شده و نتایج آن با همدیگر و نیز با داده های برداشت شده از سیستم های تعیین موقعیت جهانی دو فرکانسه مورد ارزیابی دقت، قرار گرفته است. نتایج حاصل از مقایسه مقادیر حداقل و حداکثر اختلافات و نیز مقایسه مقادیر RMSE بین مدل های ارتفاعی رقومی و داده های سیستم موقعیت جهانی دو فرکانسه 4DGPS در 10 محدوده مطالعاتی نشان می دهد که روش TIN با پنج بار کسب مقادیر، حداکثر اختلاف و کسب نکردن هیچ مقدار حداقلی، بیشترین خطا و مدل رقومی SRTM با سه بار کسب مقادیر حداقلی اختلاف و کسب نکردن هیچ مقدار حداکثری از دقت بالاتری برخوردار می باشد. در این مقایسه روش TOPOGRID و TOPOGRID IN5 و مدل رقومی استخراج شده از تصاویر ASTER در رتبه های بعدی قرار دارند

طی سالهای 1377-1378 تا 1379-1380 استان تهران شاهد شدیدترین خشکسالیهای‌ دهه‌های اخیر بوده که بررسی گستره و تحلیل درباره آن لازم است. لازم به ذکر است که برای این تحلیل استفاده از شاخصهای خشکسالی می‌تواند مؤثر باشد. این شاخصها در واقع بیان کمی بلیه طبیعی خشکسالی بوده تا امکان ارزیابی آن را در مقیاسهای ‌مختلف زمانی و مکانی ممکن سازند. در تحقیق حاضر برای پایش خشکسالی این دوره و تهیه نقشه‌های آن از سه شاخص DI ، SPI ، EDI و تکنیک سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS استفاده شده و به این منظور اطلاعات 43 ایستگاه در سطح استان به کار رفته است. نتایج نشان داد که DI نسبت به بارندگی نوسانهای شدیدی داشت، ضمن اینکه هماهنگی زمانی و مکانی مناسبی بین نتایج آن قابل مشاهده نمی‌باشد. همچنین شاخصSPI در مقیاس ماهانه واکنش کافی به کمبود ریزشها از خود نشان نمی‌دهد. اما شاخص جدید EDI در مجموع عکس‌العمل مناسبی را نسبت به خشکسالیها داشته و پیوستگی منطقی بین نتایج آن قابل مشاهده است.

یکی از روش های بررسی های ژئومورفولوژی، تعیین میزان کارستی شدن و شدت فرسایش سنگ های کربناته است. در این پژوهش، با استفاده از نه متغیر سعی بر پهنه بندی شدت انحلال سنگ های کربناته در حوضة سیف آباد لاغر بوده است. داده های مورد نیاز از منابع مختلف نظیر سازمان هواشناسی، آب منطقه ای استان فارس، نقشه های زمین شناسی منطقه، و مدل ارتفاعی رقومی استخراج و لایه های لازم تهیه شد. همچنین، با استفاده از تابع گاما فازی با ضرایب مختلف تحت نرم افزار ArcGIS، نقشه های پهنه بندی شدت انحلال تهیه شد. برای ارزیابی، ضریب همبستگی خروجی ها با میزان یون کلسیم محلول در آب های زیرزمینی منطقه محاسبه شد که نشان دهندة ارتباط قوی ضریب گاما 4/0 با درون یابی یون کلسیم و تناسب این ضریب برای پهنه بندی شدت انحلال کارست است. به علاوه، حوضه دارای نرخ فرسایشی کم است و بیشینة شدت فرسایش انحلالی کارست در جنوب غربی منطقه و کمینة آن در شمال حوضه رخ می دهد. همچنین، بیشینة فرسایش انحلالی در سازندهای غیرکربناته بر نهشته های رسوبی پادگانه ای و در سازندهای کربناته بر گروه بنگستان انطباق دارد. کمترین میزان فرسایش در سازندهای کربناته در کنگلومرای بختیاری و در سازندهای کربناته در آهک آسماری و جهرم اندازه گیری شده است.

برای مطالعة خشکسالی روش های مختلفی وجود دارد. روش تحلیل داده های بارندگی، جزو عمومی روش های تحلیل خشکسالی به شمار می رود؛ لذا پیش بینی دقیق و پیش از وقوع بارش می تواند شرایط را برای ارزیابی وضعیت خشکسالی فراهم نماید. هدف این پژوهش، بررسی تأثیر پیش پردازشِ داده های بارش ماهانة ایستگاه سینوپتیک سنندج بر عملکرد مدل درخت تصمیم در پیش بینی خشکسالی در ایستگاه سینوپتیک سنندج می باشد. در این پژوهش از الگوریتم CART به عنوان یکی از انواع درختان تصمیم رگرسیونی جهت پیش بینی بارش 12 ماه بعد استفاده شده و جهت ارزیابی درخت های ایجاد شده از معیارهای آماری مختلف استفاده شده است. داده های مورد استفاده در این پژوهش مربوط به آمار ماهانة بارندگی، رطوبت نسبی، دمای حداکثر، دمای متوسط، جهت باد و سرعت باد در دورة آماری (1389- 1349) است. نتایج حاصل از پژوهش نشان می دهد که در ایستگاه سینوپتیک سنندجدرخت تصمیم گیریرگرسیونی،مدلینسبتاًکارادرپیش بینی خشکسالی می باشد؛ به طوری که درشبیه سازی هایصورتگرفته،زمانیکهاز میانگینمتحرّکپنجسالة داده هابرایاجرایمدلاستفادهگردید، ترکیب بارشقبلی ودمایحداکثر بهعنوانمناسب ترینحالت با مقدار خطای 06/0 شناساییشده و اعمال میانگین متحرک روی داده های اصلی در بهبود کارایی مدل مؤثر است. در این شرایط، روش درخت تصمیم رگرسیونی ایستگاه سنندج با ضریب اطمینان بالایی میزان بارش را 12 ماه پیش از وقوع بر آورد نمایند.

پادگانه های دریاچه ای و خطوط ساحلی قدیمی دریاچه ارومیه یکی از مهم ترین شواهد ژئومورفولوژیکی دریاچه ارومیه هستند که بررسی آن ها ازلحاظ پراکندگی و تغییرات ارتفاعی و همچنین ماهیت رسوب شناختی آن ها می تواند اطلاعات بسیار ارزشمندی را در رابطه با نوسانات دیرینه سطح آب دریاچه ارومیه و همچنین شرایط محیطی و تغییرات آن در زمان رسوب گذاری در اختیار محققین علوم زمین در اختیار قرار دهد.این تحقیق باهدف مطالعه پادگانه ها و خطوط ساحلی قدیمی دریاچه ارومیه  از دیدگاه رسوب شناسی با بررسی دانه بندی با استفاده از الک شیکر مرطوب و تجزیه وتحلیل آن ها در نرم افزار گردیستات و همچنین بررسی آنالیز عنصری و ژئوشیمی رسوبی رسوبات پادگانه های دریاچه ای از طریق انجام آزمایش های ICP و XRF   و بررسی تغییرات آن ها هم زمان با نوسانات سطح آب دریاچه ارومیه انجام گرفت. نتایج مطالعات دانه بندی رسوبات نشان می دهد،  همزمان با بالا آمدن سطح آب دریاچه ،رسوبات ریزدانه در حد سیلت و رس در  پادگانه های دریاچه ای نهشته شده است و با پسروی سطح آب دریاچه دانه بندی رسوبات به ماسه و گراول تغییریافته است. با بالا آمدن سطح آب دریاچه و همزمان شکل گیری پادگانه های دریاچه ای ارومیه، مقدار CaO افزایش یافته که علت آن را می توان با بالا رفتن مقدار کربنات کلسیم  رسوبات شیمیایی و بیوشیمیایی ازجمله پوسته های صدف موجود در پادگانه های دریاچه ای در ارتباط دانست. عناصر اصلی سیلیس (SiO2) ،  آلومینیم (Al2O3) ،  اکسید منیزیم (MgO) ، اکسید آهن ( (Fe2O3 ، تیتان (TiO2) ،  اکسید پتاسیم (K2O) ، اکسید سدیم (Na2O) و اکسید سولفور (SO3)  همزمان با افزایش سطح آب دریاچه کاهش می یابد که نشان دهنده تأثیر کمتر رسوبات حمل شده با منشأ خشکی در پادگانه های دریاچه ای بوده است و در زمان پس روی آب دریاچه این عناصر روندی معکوس را نشان می دهند. در این میان محتوی بیولوژیک نقش بسیار زیادی در تغییرات بافت رسوبات و همچنین تغییر در مقدار  عناصر رسوبی همزمان با بالا آمدن سطح آب دریاچه را در  رسوبات پادگانه های دریاچه ای ارومیه نشان می دهند.

تعیین شاخص های اقلیمی و مطالعه ی پیوند از دور از روش های مهم در راستای هدف علم اقلیم شناسی همدید می باشد. مهم ترین این شاخص ها برای اقلیم ایران کدامند؟ برای این هدف، داده های رقومی روزانه ی ارتفاع ژئوپتانسیل برای سطوح مهم جوّی از مرکز ملّی پیش بینی محیطی و تحقیق جوّی آمریکا برای دوره ی 63 ساله(1948-2010) و داده های روزانه ی دما و بارش برای 43 ایستگاه دیده بانی همدید در دوره ی 30 ساله( 1977-2008) از هواشناسی ایران دریافت شد. با استفاده از روش تحلیل مؤلفه ی اصلی، شاخص های مهم جوّی در محدوده ی جغرافیایی 10 تا 70 درجه عرض شمالی و 10 تا 80 درجه طول شرقی برای نیمه ی سرد سال (پاییز و زمستان)شناسایی و با روش همبستگی، چگونگی و اهمیّت هر کدام از این شاخص ها در اقلیم ایران تعیین گردید. نتایج نشان داد، هفت شاخص جوّی در نیمه ی سرد سال در محدوده ی جغرافیایی مطالعه وجود دارند و مهم ترین آنها برای اقلیم ایران به ترتیب از شروع فصل سرما تا اواسط ماه نوروز شامل، شاخص آسیای مرکزی، سیبری شمالی، اروپای غربی، آناتولی و مدیترانه ی غربی می باشند. بیشترین تأثیر را شاخص ها بر اقلیم دمایی ایران دارند و تأثیر بارشی آنها به شکل ناحیه ای می باشد. بالاترین ارتباط بارشی را ساحل دریای خزر با شاخص آسیای مرکزی و اسکاندیناوی – مرکز آسیا به ترتیب در پاییز و زمستان وکل ایران با شاخص مدیترانه ی غربی دارند. بنابراین با توجه به اصل تابلر در جغرافیا، مراکز و شاخص های مهم جوّی اقلیم ایران در محدوده ی های نزدیک به ایران استقرار داشته و اهمیّت آنها بیش از شاخص های اقلیمی در فاصله خیلی دور می باشد.