درخت حوزه‌های تخصصی

پدیده ی گرد و غبار در شرایط امروزی ایران به عنوان یک مخاطره محیطی جدی، مشکلات عمده ای را برای محیط زیست و سلامت مردم به وجود آورده است. موضوع این تحقیق تحلیل گرد و غبار هوای کلان شهر مشهد طی دوره ی آماری 2013-2009 است. بدین منظور از طریقِ پردازش تصاویر ماهواره ای MODIS و با کاربرد شاخص دمای درخشایی، آشکارسازی گرد و غبار انجام و قلمرو گسترش آن بر روی شهر مشهد انجام شده است. سپس در جهت تحلیل علل سینوپتیک وقوع گرد و غبار، نقشه های 500 هکتوپاسکال که از پایگاه NOAA با قدرت تفکیک 5/2×5/2 درجه طول و عرض جغرافیایی به صورت چهارنوبت در روز دریافت گردیده بود تحلیل شد. همچنین برای تعیین مناطق منشأ غبار، مدل جریانی HYSPLIT به روش پسگرد، طی 24 ساعت قبل از وقوع برای روزهای آماری مورد مطالعه اجرا گردیده است. نتایج تحقیق نشان داد، که نواحی منشأ غبار روی شهر مشهد طی دوره ی گرم سال، در شرق و شمال شرق یعنی بیابان های ترکمنستان و همچنین اراضی تغییر یافته ی دشت های شمال شرق کشور قرار دارد. در دوره ی سرد سال نیز بیشتر نواحی شمال غربی شهر مشهد و از شرق دریای خزر با فراوانی کمتر توده ی گرد و غبار به سمت شهر مشهد کشیده می شوند. همچنین در کلیه ی نمونه های مورد مطالعه قرارگیری پرفشار حرارتی در تراز 500 هکتوپاسکال و مکان گزینی اُمگای منفی در سطح زمین موجب صعود و ناپایداری هوا شده که با در نظر گرفتنِ جهت جریانات غبار، مشخص می شود که غبار از مناطق منشأ برخاسته و به سمت کلان شهر مشهد هدایت شده است.

بدون شک سیلاب یک بلای طبیعی شناخته شده است. تحلیل جامع از شرایط سینوپتیکی که موجب جریان روان آب با حجم بالا می گردد شرایط را برای شناسایی مناطق با ریسک سیل بالا مناسب تر می سازد. هدف از این تحقیق مطالعه و بررسی بارش سنگین و در پی آن احتمال رویداد سیل در منطقه چهارمحال بختیاری و به صورت موردی کوهرنگ می باشد. بارش 20 بهمن سال 1384 با 157.4 میلی متر به عنوان نمونه ایی از بارش های سنگین منطقه انتخاب و نقشه های سینوپتیک از تراز سطح زمین تا تراز 500 هکتوپاسکال و نقشه های روان آب سطحی برای نمایش حداکثر دبی، ترسیم و تفسیر گردید. در این روز مرکز کم فشاری بر روی کشور یونان شکل گرفته و با عمیق شدن تا عرض های 25 درجه کم فشار حرارتی واقع بر روی سودان و عربستان را تبدیل به کم فشار دینامیکی کرده و تا غرب کشور گسترش یافته است. براساس نقشه های فشار سطح زمین، ارتفاعی تا تراز 500 هکتوپاسکال و وزش رطوبت چنین برمی آید که، ناپایداری شدید از سطح زمین تا تراز 500 هکتوپاسکال باعث صعود شدید و بارش سنگین شده است. رطوبت مورد نیاز برای این بارش از آب های دریای مدیترانه، سرخ و خلیج فارس تأمین گردید. با توجه به موقعیت کوهستانی منطقه مورد مطالعه، این بارش سبب جریان روان آب با شدت فراوان و شکل گیری دبی 5.7 متر مکعب در ثانیه در زمانی کمتر از 6 ساعت گردید.

هدف اصلی تحقیق استفاده از مدلی است که بتواند بین عناصر اقلیمی و آلودگی هوا ارتباط برقرار کند. بدین منظوراز سه مدل متفاوت شبکه عصبی احتمالی، مدل رگرسیون خطی و مدل پرسپترون چندلایه استفاده شد. برای این تحقیق از آمار یک ساله ی اداره ی حفاظت محیط زیست مشهد استفاده شد. این آمار مربوط به آلاینده های هوا شامل (CO- NO- O3- SO2) و آمار هواشناسی شامل پارامترهای اقلیمی (رطوبت نسبی، درجه حرارت، جهت باد و سرعت باد) می باشد. داده های آلودگی هوا از تعداد 11 ایستگاه آلوده سنجی جمع آوری شده است. این داده ها به صورت ساعتی بوده و سپس از آنها میانگین گرفته شد.پس ازدرون یابی فاصله معکوس وزندار وتحلیل داده ها به منظور پیش بینی روابط داده ها با استفاده از مدل شبکه عصبی داده ها به دسته های آموزشی(70%)، ارزیابی(15%) و تست(15%) طبقه بندی شدند. در این تحقیق برای تحلیل، از دسته ی داده های آموزشی استفاده شد. نتایج نشان داد که میزان میانگین مربعات خطا(MSE) و میانگین مطلق خطا (MAE) در مدل شبکه عصبی احتمالی پایین تر بوده و نتایج نشان داده است که مدل شبکه عصبی احتمالی، توانسته است رابطه منطقی بین آلودگی هوا و پارامترهای هواشناسی برقرار کند. از بین عناصر اقلیمی تاثیرگذار بر منواکسید کربن، رطوبت نسبی در ساعت 12:30و جهت باد بیشترین اثر را داشته اند، همچنین عواملی اقلیمی تاثیرگذار بر غلظت دی اکسید گوگرد رطوبت نسبی در ساعت 6:30 و درجه حرارت مطلق بوده است.

مخروط های آتشفشانی از اشکال تأثیرگذار سطح زمین هستند که ارتباط زیادی با ساختارهای پوسته مانند گسل ها، چین خوردگی ها و ... دارند. گنبد آتشفشانی بهلول داغی در 2 0 کیلومتری شمال تبریز و  از نظر پهنه بندی ساختمانی، در پهنه ایران میانی و در زیرپهنه البرز-آذربایجان واقع است. محدوده گنبد مورد مطالعه، به دلیل عوارض تکتونیکی فعال و لرزه خیزی بالا، از نقاط بحرانی است و لازمه مقابله با مخاطرات آن، شناسایی اشکال سطحی زمین با هدف پی بردن به ماهیت، علل پیدایش و آثار ژئومورفولوژیک ناشی از آن است که می تواند زمینه را برای برنامه ریزی جهت زندگی بهتر انسان ها فراهم آورد. ازآنجاکه بهلول داغی با ارتفاع 2227 متر در شمال کلان شهر تبریز، نقش برجسته ای را در مورفولوژی پرعارضه کنونی منطقه دارد، در این پژوهش سعی شده با استفاده از روش های میدانی و کتابخانه ای، ماهیت و علل خروج این عارضه و تأثیر آن بر مورفولوژی منطقه شمال تبریز بررسی شود. در این راستا از ابزارهایی نظیر نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، عکس های هوایی و ماهواره ای و نیز داده های آزمایشگاهی استفاده شده است. یافته های حاصل از مشاهدات عینی و تجزیه وتحلیل کتابخانه ای نشان می دهد که حرکات کششی و فشارشی تکتونیک فعال آذربایجان(که از آغاز همگرایی صفحات قاره ای عربی و اوراسیا در 30میلیون سال پیش ناشی می شود)، به ویژه در پلیو-کواترنر منجر به گسیختگی های ژرف و گسلش شدید منطقه شده، شرایط خروج ماگما از نقاط ضعیف تکتونیکی را فراهم نموده است. گنبد بهلول داغی نیز از خطواره گسل های آلمان داغ و شوردره، که به موازات گسل شمال تبریز ( NTF ) کشیده شده اند، بیرون آمده است. این مخروط با کنار زدن لایه های رسوبی میوسن، توانسته علاوه بر تغییر الگوی زهکشی منطقه، به عنوان منبعی برای تولید رسوب نواحی پایین دست (مخروط واریزه، افتان ها و ...) عمل کند. هم چنین خروج این توده، موجب نوسان لایه های رسوبی افقی و تمایل آن ها به طرف رأس گنبد شده و باعث گسیختگی و ایجاد سطوح ضعیف در برابر سیستم های فرسایشی و تشدید مورفودینامیک منطقه شده است.

زمین لغزش نشان دهنده ی فرایندهای مورفودینامیک است که در زمین های شیب دار رخ داده و به واحد های مسکونی، صنعتی، باغات و زمین های زراعی آسیب می رساند. در این تحقیق برای پهنه بندی زمین لغزش در حوضه ی رودخانه گیوی چای از مدل شبکه عصبی پرسپترون چند لایه از نوع پیش خور پس انتشار(BP)استفاده شد. جهت ارزیابی شبکه ی عصبی ایجاد شده، داده های 41 زمین لغزش رخ داده به سیستم ارائه شد. در کنار آن برای پردازش زمین لغزش ها در نرم افزار MATLAB،8 لایه متشکل از لایه های شیب، جهت شیب، DEM، لیتولوژی، فاصله از گسل، شبکه هیدروگرافی، کاربری اراضی و پراکنش زمین لغزش با استفاده از مطالعات میدانی، نقشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی و تصاویر ماهواره ای در نرم افزار Arc GISترسیم شد. این لایه ها جهت تغذیه به شبکه ی عصبی ایجاد شده و بر اساس بزرگترین مقدار موجود برای هر لایه نرمالیزه شده و در محدوده بین 1 و صفر قرار گرفتند. سپس داده های نرمالیزه شده به یک شبکه ی عصبی مصنوعی پرسپترون سه لایه پیش خور با الگوریتم پس انتشار خطا تغذیه گردید. داده های فوق ابتدا در شبکه آموزش دیده شد و سپس مورد آزمایش قرار گرفت. ساختار نهایی شبکه دارای 8 نرون در لایه ی ورودی، 20 نرون در لایه ی پنهان و 1 نرون در لایه ی خروجی می باشد. در این بین 80 درصد اطلاعات برای آموزش و 20 درصد باقیمانده برای آزمایش در نظر گرفته شد. در نهایت با توجه به وزن خروجی، نقشه ی پهنه بندی زمین لغزش در پنج رده با خطر خیلی زیاد، زیاد، متوسط، کم و خیلی کم ترسیم گردید. نتایج حاصل نشان داد که ساختار زمین شناسی شکل گرفته از آهک های کرتاسه و آندزیت های پرفیری و همچنین دسترسی به منابع رطوبتی بالا باعث شده که ارتفاعات شرقی کوه های بوغروداغ و آلاداغ در محدوده ی کوه های تالش از قابلیت بالایی در رخداد زمین لغزش برخوردار شوند.

این پژوهش به منظور تعیین روش برتر پس پردازش آماری بر بارش حاصل از اجرای الگوی RegCM4 در شمال غرب انجام گرفت. داده های مورد نیاز اجرای الگوی RegCM4 شامل داده های بازتحلیل وضع جوی (NNRP1)، داده های دمای سطح دریا (SST) و داده های سطح زمین (SURFACE) از مرکز ICTP دریافت شد. به منظور اجرای این الگو، آزمون تعیین طرحوارة همرفت و جداسازی افقی مناسب انجام گرفت که با استناد به آن، طرحوارة Kuo به نسبت دو طرحوارة Grell و Emanuel خطای کمتری را در اجرای الگو سازی بارش منطقه داشت. جداسازی افقی نیز سی کیلومتر انتخاب شد. پس از اجرای الگو، برونداد بارش با استفاده از روش های شبکة پرسپترون چندلایه (MLP) و میانگین متحرک (MA) پس پردازش شد. براساس نتایج، اعمال پس پردازش روی داده های بارش خام سالانة الگو، موجب کاهش میانگین اریبی خطای داده های به دست آمده و رسیدن به رقم 9/8 میلی متر شد؛ در حالی که این آماره برای برونداد خام سالانة الگو 3/124 میلی متر بود. در مقیاس های زمانی فصلی و ماهانه نیز میانگین اریبی خطای بارش شبیه سازی به ترتیب برابر 1/31 و 4/10 میلی متر بود که پس از اعمال پس پردازش به روش های یادشده، این آماره به ترتیب به 3/0- و صفر میلی متر رسیده است. روش برتر پس پردازش نیز در تمام مقاطع زمانی، MA بوده است.

در دهه های پایانی قرن بیستم ، روش های جلب مشارکت مردم در برنامه ریزی و مدیریت منابع طبیعی و مدیریت محیط زیست ، تحت دگرگونی های اجتماعی ، سیاسی و اقتصادی ، دستخوش تغییرات عمده ای شده است . روند دهه های گذشته در کشورهای پیشرفته صنعتی بیانگر این واقعیت است که کارگزاران دولتی ، کارشناسان و نیز مدیران عرصه های محیط زیست و منابع طبیعی به رهیافتی تازه روی آورده اند . در سال های بعد از جنگ جهانی دوم مدیریت زیست محیطی به بر محوریت دیدگاه کارشناسان بر اساس برنامه ریزی متمرکز و به شکل یک سویه اعمال می گردید ...

این پژوهش با هدف شناسایی ناهنجاری های مکانی- زمانی فشار تراز دریا در ایران انجام شد. برای این منظور از داده های شش ساعته فشار تراز دریا در محدوده صفر تا 80 درجه جغرافیایی طول شرقی و صفر تا 60 درجه جغرافیایی عرض شمالی استفاده شد. در این محدوده، 825 یاخته به اندازه 5/2 در 5/2 درجه جغرافیایی قرار داشت. بنابراین پایگاه داده ای به اندازه 825* 90520 ایجاد شد. در این ماتریس 825، تعداد یاخته های محدوده مورد مطالعه و 90520 نیز تعداد دیده بانی های شش ساعته فشار تراز دریا در 62 سال(2009-1948) است. با استفاده از این داده ها، ناهنجاری های ماهانه فشار تراز دریا برای هر یاخته بدست آمد. فراوانی مقادیر کمتر و بیشتر از میانگین بلندمدت هر یاخته تحت عنوان ناهنجاری های منفی و مثبت فشار تراز دریا محاسبه شد. برای هر ماه نقشه فراوانی ناهنجاری های منفی فشار تراز دریا ترسیم شد. نتایج نشان داد که فراوانی ناهنجاری های منفی فشار تراز دریا، تقریباً از ماه نوامبر تا آوریل در بیشتر بخش های کشور بیش از 50 درصد بوده و از ماه می تا اکتبر نیز کمتر از 50 درصد بوده است.

در این تحقیق، 10 مدل PSIAC، MPSIAC، EPM، Fournier، Douglas، Musgrave، Stehlik، Kirkby، Geomorphology و Hydrophysical با هدف تعیین مناسب­ترین مدل برای برآورد فرسایش و رسوب در حوزه آبخیز بابلرود مازندران مورد بررسی قرار گرفتند. به منظور ارزیابی مدل­های مورد استفاده و تعیین مدل مناسب، از داده­های مشاهده­ای و اندازه­گیری شده رسوب (آمار 43 ساله ایستگاه قران تالار) استفاده گردید. روش­های آماری مورد استفاده در این تحقیق جهت ارزیابی نتایج، شامل آزمون t جفتی، ضریب همبستگی (R)، اختلاف نسبی، BIAS، RE و RMSEمی­باشد. نتایج نشان داد که در سطح اطمینان 95%، اختلاف معنی­داری بین داده­های­ مشاهده­ای و نتایج مدل MPSIAC وجود نداشته و همچنین مدل مذکور با مقادیر اختلاف نسبی، BIAS، RE و RMSEبه ترتیب93/7، 013/0، 35/7 و 63/8، باضریب همبستگی 86/0 مناسب­ترین مدل برای برآورد رسوبدهی در حوزه آبخیز بابلرود شناخته شد. پس از مدل MPSIAC، مدل Geomorphologyبا مقادیر اختلاف نسبی، ضریب همبستگی، BIAS، RE و RMSEبه ترتیب98/10، 78/0، 02/0، 34/12 و 95/11 و نیز عدم اختلاف معنی­دار در سطح اطمینان 95%، مدلی مناسب تشخیص داده شد.

در این تحقیق الگوهای همدیدی مؤثر در ایجاد سیلاب­های رودخانه بوانات مروست مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به خشک و بیابانی بودن منطقه 5 دوره سیلاب در دوره آماری 9 ساله (2007-1999) اتفاق افتاده که هر کدام مورد تحلیل سینوپتیکی قرار گرفت و تنها دو الگو از شدیدترین آنها (6 دسامبر 2003، 29 مارس 2007) به عنوان نمونه انتخاب و تحلیل شد. برای تحلیل این پدیده از آمار بارش روزانه ایستگاه مروست و ایستگاه­های مجاور و برای تعیین شدت ناپایداری­ها، در مورد شاخص­های ناپایداری، Si، Ki، Li، TTi و Pw از ایستگاه شیراز استفاده شد. همچنین برای تحلیل الگوهای همدیدی بارش، نقشه­های همدیدی سطح زمین و تراز 500 هکتوپاسکال و نقشه­های امگا و وزش رطوبتی و چرخندگی در ساعت صفر و 12 تهیه شد. آرایش الگوهای همدیدی و روند آنها در نقشه­های هوا 2 روز قبل از سیلاب تا روز سیلاب بررسی شد. نتایج تحقیق نشان دهنده 2 الگوی بارشی در منطقه می­باشد: بارش­های سیلابی در 6 دسامبر 2003 به علت سامانه مدیترانه­ای است که به دلیل داشتن منبع غنی رطوبت و دمای بالا شرایط کسب رطوبت از آب­های جنوبی کشور را به بهترین شکل دارا می­باشد و به همین دلیل باعث بارش­های شدید در این دوره شده است و عامل بارش 29 مارس 2007 استقرار پرفشار سیبری و تشکیل سیستم مانع، بر روی جنوب دریای خزر و مرکز ایران است. در همین زمان سامانه­های ناپایدار غربی در برخورد با این سیستم مانع تغییر مسیر داده و با حرکت به سمت عرض­های پایین از آب­های جنوبی رطوبت کسب کرده و از سمت جنوب غرب به داخل کشور نفوذ نموده و بارش­های قابل توجهی را در مناطق جنوب غربی و مرکزی و منطقه مورد مطالعه ایجاد کرده­اند.

حوضة کارستی رودخانة الوند در غرب استان کرمانشاه به علت فراهم بودن شرایط مساعد کارست زایی، دارای آبخوان های کارستی متعددی است. این آبخوان ها نقش حیاتی در استمرار و شکل گیری مدنیت در منطقه داشته، منبع اصلی تأمین آب جوامع انسانی است. هدف از این پژوهش ارزیابی و تعیین درجة توسعة کارست آبخوان های کارستی حوضة الوند استفاده از طریق تجزیه و تحلیل منحنی فرود هیدروگراف چشمه های کارستی است. در این پژوهش، پس از تعیین محدودة آبخوان ها، ویژگی های ژئومورفولوژی کارست سطحی و زمین شناسی آنها بررسی شد و در ادامه منحنی فرود هیدروگراف پنج چشمه ارزیابی و درجة توسعة کارست آبخوان ها تعیین شد. نتایج حاکی از آن است که آبخوان های ریجاب و ماراب با درجة توسعة کارست 5/5، توسعه یافته ترین آبخوان های حوضه اند و دارای دو زیررژیم خطی و یک زیررژیم آشفته اند. آبخوان های گلین، گلودره و سرابگرم دارای درجة توسعة کارست 7/3، 7/3 و 7/2 هستند و دو زیررژیم خطی دارند. درجة توسعة کارست و ویژگی های هیدرودینامیکی آبخوان ها تحت تأثیر تفاوت های محلی در عوامل مؤثر بر توسعة کارست و ژئومورفولوژی کارست متفاوت است. سه عامل ژئوموفولوژی کارست سطحی، فیزیوگرافی حوضه های تغذیه کنندة آبخوان ها و ارتفاع، به ترتیب بیشترین اثر را بر ویژگی های هیدرودینامیکی و درجة توسعة کارست آبخوان های حوضة الوند دارند.

از مهم ترین چالش های بشر در قرن حاضر در ابعاد گوناگون بیابان زایی بوده که از آن تحت عنوان تخریب اراضی نه تنها در مناطق خشک، نیمه خشک و خشک نیمه مرطوب بلکه در مناطق مختلف و به ویژه در کشورهای درحال توسعه یاد می شود. مناسب ترین روش برای بررسی عوامل مؤثر در تخریب اراضی و شدت بیابان زایی ازنظر متخصصان استفاده از مدل های ارزیابی بیابان زایی می باشد. به منظور ارائه یک مدل منطقه ای و ارزیابی کمی وضعیت فعلی بیابان زایی محدوده ای با وسعت 80800 هکتار در بخش شمیل -تخت استان هرمزگان در نظر گرفته شد. برای این منظور پس از بررسی و ارزیابی های اولیه، چهار معیار اقلیم، آب، خاک و فرسایش بادی با شاخص های مربوطه در نظر گرفته شد. برای هر معیار، مهم ترین شاخص های مؤثر در کیفیت آن معیار، بررسی و با شیوه IMDPA وزن دهی انجام شد و با محاسبه میانگین هندسی شاخص ها و بهره گیری از نرم افزار 9.3,Arc Gis نقشه های مربوطه به وضعیت هر معیار تهیه شد. در انتها از میانگین هندسی معیارها، نقشه شدت بیابان زایی منطقه به دست آمد. نتایج حاصل از این ارزیابی نشان می دهد کل منطقه ازنظر درجه بیابان زایی در کلاس متوسط قرار دارد. از بین معیارهای مورد بررسی، معیار اقلیم باارزش عددی 8/2 بالاترین درصد وزنی را به خود اختصاص داده است و از بین شاخص های مورد بررسی شاخص خشکسالی باارزش عددی 35/3، و بعدازآن شاخص خشکی، بافت خاک، درصد پوشش زنده و غیرزنده در سطح خاک، مقدار بارش سالانه، شدت فرسایش بادی و افت آب بیشترین درصد وزنی را به خود اختصاص داده اند. شدت بیابان زایی برای کل منطقه باارزش عددی 9/1 تا 3/2 برآورد شده است.

در این پژوهش به مطالعه تغییرات عوامل مختلف هواشناسی در سه ارتفاع 170، 130 و 5 سانتیمتری از سطح و در ساعات 6:30، 12:30 و 18:30 به وقت محلی (3:30+ به وقت گرینویچ)، در روزهای آبیاری و غیر آبیاری در پارک گیاهشناسی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران به مدت 62 روز در فصل تابستان پرداخته شد که از این تعداد بطور متناوب 15 روز آبیاری توسط سیستم آبیاری بارانی انجام پذیرفت (7 روز آبیاری در صبح و 8 روز آبیاری در بعد از ظهر). نتایج بررسی ها نشان داد که آبیاری در صبح (8 تا 11:30) باعث کاهش دمای خشک و دمای حداکثر و افزایش دمای تر و رطوبت نسبی در تمامی ساعات و ارتفاعات مختلف دیده بانی می گردد در حالی که آبیاری در بعد از ظهر (13 تا 16:30) باعث افزایش دمای خشک، دمای حداقل، دمای حداکثر و کاهش دمای تر و رطوبت نسبی در تمامی ساعات و ارتفاعات مختلف دیده بانی می گردد.