درخت حوزه‌های تخصصی

امروزه اثرات گرمایش جهانی بر روی جنبه های مختلف کره زمین بر کسی پوشیده نیست. به دلیل اهمیت این موضوع، پژوهش پیش رو جهت آشکار سازی تأثیر گرمایش جهانی بر روی دماهای حداقل، به صورت ماهانه و دوره ای (سرد و گرم) انجام گرفته است. برای انجام این پژوهش از دو دسته داده، داده های دمای 17 ایستگاه سینوپتیک کشور و مقادیر متناظر آن، داده های ناهنجاری های دمایی کره زمین طی بازه زمانی 60 ساله (1951تا2010)، میلادی استفاده گردید. جهت نیل به اهداف پژوهش از روش های همبستگی پیرسون، رگرسیون خطی و پلی نومیال، مدل زمین آمار و آزمون ناپارامتری من-کندال استفاده شد. براساس نتایج به دست آمده به غیر از ایستگاه های خرم آباد و ارومیه که رابطه همبستگی معکوس با گرمایش جهانی داشته و ایستگاه های همدان و کرمان که هیچ گونه رابطه معناداری با گرمایش جهانی نشان نمی دهند؛ در سایر ایستگاه ها تأثیرپذیری مثبت از گرمایش جهانی دیده می شود. بررسی روند تغییرات دمای حداقل حاکی از تغییرات معنادار اغلب ماه ها دارد. نتایج حاصل از بررسی دوره ای (سرد و گرم)، دمای حداقل بیانگر تأثیر بیش تر ناهنجاری های دمایی کره زمین بر روی دمای حداقل دوره گرم سال است. در هر دو دوره تغییر روند صورت گرفته براساس نتایج حاصله به وضوح معنی دار هستند

حوضه آبریز دریاچه ارومیه با داشتن دشت هایی مانند دشت تبریز، ارومیه، مراغه، مهاباد، میاندوآب، شبستر ، تسوج، سلماس، پیرانشهر، آذرشهر یکی از کانون های ارزشمند فعالیت کشاورزی و دامداری در ایران به شمار می رود. در حال حاضر دریاچه ارومیه در خطر خشک شدن کامل بوده و طی 15 سال گذشته(75-90 ) ۶ متر کاهش سطح داشته است. منطقه پژوهشی در دشت آبرفتی تسوج، شمال دریاچه قرار دارد. ارتفاع متوسط 1700 متر با میانگین بارش 22 ساله منطقه در حدود 3/363 میلی مترو متوسط دمای سالانه 65/10 درجه سانتی گراد است. ژئومورفولوژی منطقه شامل حوضه ای کشیده شمالی – جنوبی است که از شمال به ارتفاعات میشوداغ و از جنوب به دریاچه ارومیه منتهی می گردد. زمین شناسی منطقه اغلب شامل سازندهای مارنی ، گچی ، و آهکی میوسن است. بر اساس آمارسال 1391 سازمان آب از مجموع 51 رشته قنات دایر ، 27 دهنه چشمه دائمی و فصلی، 134 حلقه چاه عمیق و نیمه عمیق فعال در دشت تسوج میزان 24 میلیون متر مکعب سالانه متوسط تخلیه آب از سفره های زیرزمینی صورت می گیرد. در راستای تحلیل های ژئومورفولوژیکی اقدام به تهیه نقشه های رقومی سنگ شناسی سطحی، توپوگرافی در مقیاس 25000/1 ، نقشه هم عمق سنگ کف با استفاده از نرم افزارهای ilwis,Arc GIS گردید جهت بررسی و تحلیل های هیدرودینامیکی نهشته های کواترنری اقدام به مطالعات ژئوفیزیکی ، حفر چاه های پیزومتری و اکتشافی در راستای اجرای طرح تحقیقاتی شد، بررسی ها 5 کلاس از نهشته ها ی کواترنری ( Q1,Q2,Q3,Qal,Qmf ) را نشان داد. در قسمت دشت سر و نواحی مخروط افکنه ای ضخامت قابل توجه از نهشته های دانه درشت فاقد لایه آبدار(Q3 ) وجود داشته و به سمت دریاچه دانه بندی رسوبات ریزدانه شده و حاوی آب هستند( Q2). توپوگرافی سنگ کف در نواحی قراتپه از عوامل نفوذ آب شور دریاچه به سمت دشت است. آزمایش پمپاژ چاه اکتشافی محدوده طرح تحقیقاتی نشان دهنده قابلیت نفوذپذیری 35/91 مترمربع بر روز است. بررسی دانه بندی نمونه های لوگ چاه ها نشان داد که قسمت های میانی دشت از نفوذپذیری و هدایت هیدرولیکی بالا برخوردار است.

در این مقاله نتایج مقایسه سیستماتیک بین مورفولوژی حوضه های آبریز برای پیش بینی تغییر شکل این حوضه ها در طی مراحل رشد ارائه شده است و مهمترین شالوده ای که بر مبنای آن اندازه گیری های مربوط به شکل حوضه ها انجام پذیرفته طبقه بندی ایران به چهار سیستم شکل زا بوده است تا نقش و تأثیرگذاری این سیستمها در به وجود آمدن روابط هویت زا در حوضه ها مورد ارزیابی قرار گیرد. به این منظور، در هر یک از چهار سیستم شکل زای موجود در ایران (سیستمهای رطوبتی، برودتی، حرارتی و حرارتی- رطوبتی) ده حوضه آبریز انتخاب شد و در ابتدا از نمایه های گراولیوس و ضریب دایره ای برای بررسی مورفولوژی حوضه ها استفاده گردید. سپس رابطه بین طول رودخانه اصلی و مساحت حوضه در چهارچوب قانون هک در هر گروه از حوضه ها در قالب مدلهای رگرسیونی بررسی شد. نتایج به دست آمده حاکی از وجود روابط آلومتریک بین دو مؤلفه طول رود اصلی و مساحت حوضه در سیستمهای شکل زا بود. همچنین شکل این توابع به عنوان شاخصی برای نوع اثر فرایند غالب در محیط (فرسایش رودخانه ای) در نظر گرفته شد، بنابراین توان معادله هک به عنوان شاخص اثر سیستم های شکل زا بر حوضه های آبریز مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج نشان می دهند حوضه ها در هر یک از سیستمهای شکل زا بطور متفاوتی دچار فرسایش می شوند و مقایسه توانهای معادله هک نشان داد که بیشترین میزان کشیدگی در شکل حوضه ها در طی زمان در سیستم شکل زای حرارتی- رطوبتی روی می دهد و بنابر معادلات بدست آمده این میزان کشیدگی در طی مراحل رشد افزایش نیز خواهد یافت و بیشترین میزان کروی بودن حوضه ها در حوضه های آبریز واقع در محدوده رطوبتی مشاهده می شود.

فرونشست زمین به عنوان پدیده ای مورفولوژیک است و ظهور طیف وسیعی از عوارض مورفولوژیک پیامد از آن همانند ایجاد درز و ترک در سازه ها؛ تغییر در شکل و هندسه سطحی زمین ازجمله عمومی ترین رخنمون های قابل رؤیت ناشی از فرونشست است. پدیدهای مورفولوژیک ناشی از رخداد فرونشست به سبب فراگیری فضایی و همچنین حدوث کند و بطئی آن در عین خسارت بار بودن؛ وجوه خارجی چندان مشخصی نداشته و به سهولت قابلیت شناسایی و درک ندارد. از همین رو در این تحقیق به منظور یافتن الگوی فرونشینی زمین در دشت دامغان، ابتدا نرخ و دامنه فرونشست، طی دوره های زمانی ۶ ماهه و ۱ ساله با بهره گیری از داده های راداری دو سنجنده ASAR و PalSAR به کمک تکنیک تداخل سنجی تفاضلی راداری استخراج شد که نتایج حاکی از حدوث فرونشستی سالانه ۱۴ سانتیمتر بوده است. به منظور استخراج اثرات پدیده های ژئومورفولوژیک ناشی از فرونشست، هسته های در حال فرونشست با نرخ و دامنه فضایی آن از طریق تداخل نگارهای تولیدی استخراج شد. همچنین برای درک بهینه ظهور پدیده های ژئومورفولوژیک؛ عوارض سطحی به سه دسته سطح، خط و نقطه تقسیم و بسته به الگوی فضایی تأثیرگذاری فرونشینی، از هسته تا لبه ها؛ نقاط کنترل زمینی در هریک از این دسته ها بر روی تصاویر انتخاب و اقدام به پی جویی آن ها در سطح محدوده گردید. نتایج حاصل از این پیمایش، مؤید شناسایی و ثبت عوارضی چون گسیختگی های طولی (عمدتاً در لبه ها و مرز هسته های فرونشست)؛ فرونشینی شعاعی و ایجاد فروچاله بخصوص در مسیر قنوات؛ و دگرگون شدن چاه های بهره برداری می باشد. توأماً قرار گیری تأسیساتی چون راه ها، خط آهن و قنوات و همچنین مساکن در طول این گسیختگی ها رؤیت؛ و تغییرات ثبت شد؛ و عقیم شدن اراضی زراعی و کاهش ظرفیت آبخوان دشت به عنوان اثرات محیطی فرونشست معرفی گردید.

عوامل مختلف طبیعی و انسانی در چند دهه اخیر باعث ایجاد شرایط بحرانی و افت سطح آب های زیرزمینی در بیشتر حوزه های آبخیز کشور از جمله استان خراسان رضوی شده است. در این تحقیق از تکنیک های تحلیل سری های زمانی مان-کندال و پتیت برای تحلیل روند شاخص خشکسالی هواشناسی SPI و شاخص خشکسالی آب زیرزمینی PSI در دوره آماری ۳۰ ساله (۱۳۹۳-۱۳۶۳) حوزه آبریز دشت مشهد استفاده شده است. جهت تحلیل مکانی وقوع خشکسالی هواشناسی و ارتباط آن با خشکسالی آب زیرزمینی نیز از روش های زمین آمار و تحلیل نقطه داغ استفاده گردید. نقشه های میان یابی شده شاخص SPI نشان داد که در سال های ۷۹-۷۸ تا ۸۰-۷۹، ۸۵-۸۴، ۸۷-۸۶، ۹۰-۸۹ و ۹۳-۹۲ حوزه آبریز مطالعاتی عمدتاً در طبقات فروخشک و خیلی خشک قرار می گیرد؛ اما نتایج تحلیل سری زمانی شاخص SPI در تمامی ایستگاه ها به جز ایستگاه اندرخ نشان می دهد که تغییرات تدریجی موجود در سطح پنج درصد معنی دار نیست؛ بنابراین حوزه آبخیز مشهد – چناران حداقل در طی سه دهه اخیر تغییرات تدریجی محسوسی را در میزان بارش و خشکسالی هواشناسی در اکثر ایستگاه های مورد مطالعه تجربه نکرده است. تغییرات تدریجی سری زمانی شاخص PSI در چاه های مشاهداتی قاسم آباد، کلاته نادر، مسکران، نومهن و هاشم آباد غیرمعنی دار و در بقیه چاه ها (۳۵ چاه) معنی دار می با شند. شاخص PSI در همه چاه ها به جز بلوار تلویزیون دارای روند کاهشی است. نقشه های پهنه بندی نیز نشان می دهند که شاخص PSI در دشت مورد مطالعه از سال های ۶۴-۱۳۶۳ تا ۷۹-۱۳۷۸ بیشتر در شرایط نرمال قرار گرفته و از سال های ۷۹-۱۳۷۸ هر چه به سمت حال حاضر پیش می رویم در طبقه شرایط خطرناک و حداقل تاریخی قرار می گیرد. نتایج تحلیل همبستگی بین دو شاخص SPI و PSI نشان می دهد که در اکثر موارد و سال ها ارتباط ضعیفی بین خشکسالی هواشناسی و آب زیرزمینی وجود دارد و نمی توان ارتباط معنی دار قوی بین این دو پدیده در دشت ارائه کرد. همچنین بر اساس تحلیل سری های زمانی دبی سالیانه آب مهم ترین رودخانه های تغذیه کننده (که نشان دهنده روندی غیر معنی دار در دوره مطالعاتی است) باز هم نمی توان ارتباط معنی دار قوی بین خشکسالی هیدرولوژیکی و خشکسالی آب زیرزمینی در منطقه برقرار نمود. سطح آب زیرزمینی دشت مشهد-چناران از سال ۱۳۶۴ تا ۱۳۹۳ بیشتر از ۲۵ متر افت را تجربه کرده که بیشترین آن در بین سال های ۱۳۷۸ تا ۱۳۸۲ بوده که بالغ بر ۶ متر افت مشاهده شده است. تعداد حفر چاه در طول این چهار سال ۱۰۵۴ حلقه است که بیشترین میزان حفر چاه را در طول دوره آماری نشان می دهد؛ بنابراین برداشت بی رویه از منابع آب زیرزمینی را می توان عامل اصلی افت سطح سفره در دشت مشهد معرفی کرد.

در این پژوهش برای شناخت تأثیر رشته کوه زاگرس در تغییرات چرخند هایی که از غرب وارد ایران می شوند از رویکرد محیطی به گردشی استفاده شد. بدین منظور، داده های سیزده ایستگاه سینوپتیک غرب ایران و داده های ساعتی ERA-Interim با تفکیک مکانی 125/0×125/0 درجه، طی سال های 1984 2013 دریافت شد. با این رویکرد، 203 روز بارش فراگیر شناسایی شد. با اعمال تکنیک تحلیل عاملی بر روی داده های تراز دریای متناظر با این روزها، عامل دوم بیشترین پراش بارش های حاصل از چرخند را توجیه می کند. روزهای چهاردهم تا هجدهم آپریل 2003، که بیشترین همبستگی را با سایر روزهای این عامل دارد، الگوی نماینده انتخاب شد. در این الگو، چرخند ِ رسیده به کوه های زاگرس از زمان شکل گیری تا زمان رسیدن بر روی عراق و ادغام با سامانه سودانی، به لحاظ دینامیکی، تقویت می شود. به هنگام نزدیک شدن به زاگرس، از تاوایی مثبت و سرعت قائم هوا کاسته می شود؛ اما با عبور از زاگرس بر تاوایی مثبت آن افزوده می شود. رابطه چرخند تقویت شده با منطقه واگرایی ترازهای میانی وردسپهر در همه مراحل مشاهده شد. زاگرس نخست باعث تضعیف و دوقطبی شدن چرخند می شود. سپس، با دور شدن از کوهستان، چرخند مجدداً تقویت می شود. این چرخند ها را چرخند زاگرسی می توان نامید.

.توفان های تندری ازجمله پدید ه های آب و هوای هستند که گاهی می توانند باعث خسارات جبران ناپذیری به زیست بوم گردند. بدین منظور در مطالعه حاضر جهت شناسایی وجود روند در فراوانی روزهای همراه با توفان تندری در پهنه ی ایران، ازآمار 33 ایستگاه همدید که دارای آمار بلند مدت، از بدو تأسیس تا سال 2005 بودند بهره گرفته شد. ابتدا با اعمال روش های ناپارامتری من کندال و تخمین گر شیب سن بر روی چهار سری زمانی فصلی و یک سری زمانی سالانه هر ایستگاه، معناداری آنها مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین جهت تشخیص سال آغاز روند از آزمون نموداری گام به گام من کندال استفاده شد. یافته ها نشان می دهند که نقطه بیشینه فراوانی مکانی روزهای توأم با توفان تندری در پهنه ی ایران تابع زمان است. ارزیابی روند توسط هر دو آزمون حاکی از آن است که کلیه ی روندهای معنادار در تمام سری ها به جزء سری سالانه ایستگاه بم از نوع افزایشی هستند. بدین ترتیب با توجه به مشابهت زیاد نتایج دو آزمون می توان روند کلی توفان تندری را در ایران، در هر 5 سری زمانی از نوع افزایشی دانست. در این رابطه بیشترین و کمترین روند، به ترتیب مربوط به سری زمانی سالانه و سری زمانی زمستانه هستند؛ به طوریکه در سری زمانی سالانه روند 58% ایستگاه ها معنادار بودند. همچنین آزمون گام به گام آشکار نمود که در سری زمانی سالانه اکثر روندهای معنادار از دهه های 70 و 80 میلادی آغاز شده اند.

همان طور که در بخش اول این مقاله یادآور شدیم‘ امروزه در مکانیزه نمودن تبدیل نقشه های دستی و تصویری به نقشه های کامپیوتری برای سیستمهای اطلاعات جغرافیائی‘ در سازمانهای اجرائی و مراکز علمی ایران از روشهای متداول استفاده می شود. لکن برای دقت و سرعت عمل و قدرت تشخیص بالاتر در پردازش تصویر و شناسائی الگوها‘ روشهای هوشمند از جمله روش ژنتیک دارای مزایای بیشتر است. در این تحقیق روش جدیدی به عنوان ابزاری سودمند جهت تشخیص الگوی سمبلهای جغرافیائی در نقشه های اطلاعات جغرافیائی (GIS) مورد بررسی قرار گرفته است.

در این پژوهش با بررسی و تحلیل داده های دمای بیشینه روزانه 13 ایستگاه استان خوزستان از روز اول خرداد تا 31 شهریور 1389 با استفاده از روش خوشه بندی وارد ایستگاه ها به چهار خوشه طبقه بندی گردید. نتایج خوشه بندی نشان داد که ایستگاه های آبادان و بستان گرم ترین ایستگاه های خوزستان هستند و ایذه به نسبت دیگر ایستگاه ها گرماهای ضعیف تری دارد. هم چنین بر اساس داده های متوسط دمای بیشینه ایستگاه های استان خوزستان، معیاری برای تعیین و جداسازی دماهای اَبَر گرم ارایه شده، که همان عدد آستانه 17/47 درجه سیلسیوس است. استمرار زمانی بیش از یک روز دماهای اَبَر گرم امواج اَبَر گرم را به وجود آورده اند. در بازه زمانی مورد مطالعه 5 موج گرمایی در استان خوزستان شناسایی گردید. برای تحلیل سینوپتیک گرم ترین آن ها از میان 5 اَبَر موج که یک موج اَبَر گرم 4 روزه به وقوع پیوسته از روز 14تا 17 تیرماه بود، برای مطالعه انتخاب گردید. نتایج تحلیل سینوپتیک موج اَبَر گرم یاد شده نشان داد که استقرار یک کم فشار در سطح زمین و استیلای پرفشار در سطوح میانی تا 500 هکت وپاسکال و هم چنین افزایش شدید ضخامت جو بر روی استان خوزستان که موجب فرونشینی هوای گرم و گرمایش بیش از حد سطح زمین می شود، عوامل دینامیک- سینوپتیک وقوع روزهای اَبَر گرم هستند. تحلیل نقشه های وزش دمای جو نشان داد که منشأ ورود گ رما به ای ران و خوزستان، فرارفت و انتقال هوای س وزان و خ شک آفریقا، شبه جزیره عربستان و عراق است که بانی و باعث وقوع امواج اَبَر گرم 14 تا 17 تیرماه سال 1389 در بخش وسیعی از ایران بویژه خوزستان بوده است.

برای انجام این پژوهش از داده های ماهانه ی شاخص شدت خشکسالی پالمر(PDSI) مرکز ملی اقیانوس و جوی شناسی ایالات متحده امریکا(NOAA) در بازه ی زمانی 1/1950 تا 12/2005(56 سال) بهره بردیم. قدرت تفکیک زمانی این داده ها ماهانه و قدرت تفکیک مکانی آنها 5/2 در 5/2 درجه قوسی است. با این قدرت تفکیک مکانی26 یاخته(پیکسل) در داخل مرزسیاسی ایران قرار می گیرد. بنابراین پایگاه داده ی با ابعاد 672*26 فراهم شد که بر روی ردیف ها یاخته ها و بر روی ستون ها ماهها قرار گرفتند. انجام تحلیل خوشه ای به روش ادغام وارد بر روی داده ها نشان داد که ایران را به لحاظ شاخص شدت خشکسالی پالمر می توان به چهار پهنه ی متفاوت تقسیم کرد. شدیدترین خشکسالی ایران مربوط به سال 2000 و پهنه ی شمال غرب کشور است. به نظر می رسد که مکان گزینی پهنه ها به نوعی بیانگر مسیر گذر سامانه های باران زا بر روی کشور و شعاع تأثیر آنها است. همچنین ارتباط معنی داری بین الگوهای پیوند از دور با خشکسالی های ایران وجود دارد. تأثیر الگوهای پیوند از دور بر خشکسالی در پهنه های مختلف متفاوت است. بطور کلی الگوهای پیوند از دور در فصل پاییز ارتباط بیشتری با خشکسالی های ایران نشان می دهند.

این پژوهش با بررسی یکی از فراگیرترین دوره­های بارشی کشور در سال­های گذشته (روزهای 6/8/1381 تا 5/10/1381)، به تحلیل همدید و دینامیک سنگین­ترین خوشه بارش این دوره (15/9/1381 تا 20/9/1381) با رویکرد محیطی به گردشی می­پردازد. در این دوره بیش از 60 درصد از ایستگاه­های کشور شاهد بارش چشمگیری بودند و رویدادهای بارشی سنگین متعددی نیز در سواحل جنوبی خزر ثبت شدند. بعد از ترسیم نقشه­های همبارش روزهای مورد مطالعه، نقاط اوج بارش و مـراکز ثقل آن­ها بـه دست آمد و سپس الگوهای فشار سطحی، ارتـفاع ژئوپتانسیل و نقشه­های وزش رطوبتی، جبهه­ها، رودبادها و Q-Vectorدر ترازهای مختلف، استخراج و ترسیم شد. تحلیل نقشه­های فشار تـراز دریا نشان داد که تشدید شیو فـشار بین الگوی پرفشار دریای سیاه و کم­فشار شرق مدیترانه و بین الگوی پرفشار دریای سیاه وکم­فشار شمال شرق خزر، در رخداد این بارش­ها در غرب، جنوب غرب ایران و سواحل جنوبی خزر موثر بود. بررسی نقشه­های ژئوپتانسیل نشان داد که درطول دوره مورد مطالعه، دو الگوی اصلی وجود دارد که نقش فرود نسبتاً عمیق شمال دریاچه خزر (بخشی از فرود بلند مدیترانه) بسیار مهم است. تحلیل نقشه­های وزش رطوبتی نشان دادند که که در ترازهای بالایی، دریای مدیترانه و دریای سرخ و در ترازهای پایینی، خلیج فارس و دریای عمان، مهم­ترین منبع تغذیه رطوبتی بارش­های ایـران زمین هستند که نـقش هـر کدام در روزهای مـختلف، یکسان نیست. در حالی که رطوبت بارش­های سنگین سواحل جنوبی خزر، در تراز 500 هکتوپاسکال از طریق دریای مدیترانه، در ترازهای 600 و 700 هکتوپاسکال، از طریق دریای مدیترانه و دریای سرخ و در ترازهای 850، 925 و 1000 هکتوپاسکال، از طریق همه منابع اصلی رطوبتی منطقه (دریای سیاه، دریای مدیترانه، خلیج فارس، دریای سرخ و دریاچه خزر) تأمین می­شود. وجود جبهه قطبی، جبهه دریای سرخ شمال خلیج فارس و همچنین ادغام رودبادهای جنب­حاره­ای و جبهه قطبی بر روی شرق عراق، می­تواند از علل ایجاد و تشدید حرکات عمودی هوا در منطقه باشد. تحلیل نقشه­های Q-Vector نیز، با نشان دادن مناطق همگرا، به نقش مهم دریاچه خزر، دریای مدیترانه و دریای سیاه، خلیج فارس و دریای عمان در ایجاد حرکات صعودی هوا در ترازها و ساعات مختلف، برای شکل­گیری بارش­های سنگین سواحل جنوبی خزر و ایران زمین اشاره دارد.