درخت حوزه‌های تخصصی

رطوبت خاک در فرایندهای تعاملی بین جو و زمین و تغییرات جهانی اقلیم نقش مهمی ایفا می کند. در سه دهة گذشته، محققان بسیاری به تعیین رطوبت خاک، با استفاده از داده های سنجش از دوری، توجه داشته اند. روش های مثلثی و ذوزنقه ای از روش های سنجش از دوری اند که با ترکیب داده های حرارتی و مرئی، شاخصی برای میزان رطوبت را تعیین می کنند. یکی از مهم ترین موارد تأثیرگذار در دقت این روش ها، دقت تعیین لبه های خشک و مرطوب در نمودار پراکندگی دما/ پوشش گیاهی است. درنتیجه، ناتوانی در تعیین لبه های مذکور، در برخی روزها و شرایط، امکان استفاده از این روش ها را محدود می کند. هدف این مطالعه مطرح کردن روشی برای تعیین دقیق لبه های خشک و اشباع، در تمامی روزها و شرایط، با استفاده از تلفیق داده های سری زمانی دما و پوشش گیاهی است. به منظور تحقق این هدف، خطوط هم رطوبت به منزلة خطوطی معرفی می شوند که رطوبت در امتداد آن ها مقدار ثابتی است و برای تعیین لبه های خشک و مرطوب در هر روز به کار رفته اند. شاخص میزان رطوبت خاک پیشنهادی برای 28 روز در سال 2014، در منطقه ای از شهر مونیتوبا در کشور کانادا، با استفاده از ویژگی های دو خط انتخاب شده از میان خطوط هم رطوبت به دست آمده ازطریق داده های دمای سطح، دمای هوا و شاخص پوشش گیاهی سنجندة MODIS، محاسبه و با استفاده از داده های زمینی ایستگاه های رطوبت سنجی شبکة RISMA واقع در این منطقه، ارزیابی شده است. در تمامی 28 روز، تصویر شاخص پیشنهادی که معرف میزان رطوبت خاک است، به منزلة خروجی روش پیشنهادی به دست آمد. ضریب همبستگی شاخص به دست آمده با میزان رطوبت خاک در روزهای بدون پوشش گیاهی به 92/0 رسیده و این مقدار ضریب همبستگی، در روزهای با پوشش گیاهی انبوه، کمتر بوده است.

در شمالشرق دریاچه ارومیه کویر نسبتا وسیعی وجود دارد که در اطراف آن بیابانی در حال تشکیل است و به تدریج به ضرر زمین های مزروعی مجاور توسعه می یابد. در حال حاضر به سبب زمین های قابل بهره برداری زیاد در مقیاس ناحیه، خطر آنچنان محسوس نیست و تاکنون اقدامی از طرف دولت در این زمینه صورت نگرفته است. اما اگر افزایش سریع جمعیت در مقیاس کشور و مسئله تغذیه آن در آینده مورد توجه قرار گیرد اهمیت موضوع و ارزش زمین هائی که در معرض خطر قرار دارد به خوبی روشن می گردد. این نوشته نتیجه پژوهشی است که در جهت شناخت ویژگی های مرفولوژیکی ناحیه مورد اشاره و بررسی امکان کنترل عوامل نامساعد طبیعی در آن صورت گرفته است.

گرمایش جهانی و ارتباط معنی دار تغییرات دما و بارش نقاط مختلف دنیا با افزایش دمای کره زمین، به عنوان مهم ترین نمودهای تغییر اقلیم در قرن حاضر قابل توجه هستند. تاثیرات مخرب این پدیده بر روی کره زمین یکی از چالش برانگیزترین موضوعات در سطح جهانی می باشد. به دلیل اهمیت این موضوع، پژوهش پیش رو جهت آشکار سازی تأثیر گرمایش جهانی بر روی دماهای حداکثر، 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 شاخص متوسط جهانی ناهنجاری های دمایی خشکی ها و اقیانوس ها طی بازه زمانی 60 ساله (1951تا2010)، میلادی استفاده گردید. جهت نیل به اهداف پژوهش از روش همبستگی پیرسون برای آشکار سازی ارتباط آماری بین داده ها، از روش رگرسیون خطی و سهمی جهت تحلیل روند سری زمانی داده ها، برای نشان دادن پراکندگی مکانی همبستگی بین داده های دمای ایستگاه ها با گرمایش جهانی در سطح کشور از مدل زمین آمار و در نهایت جهت آشکار سازی آماری معناداری تغییر روند دماها از آزمون ناپارامتری من – کندال استفاده شد. براساس نتایج به دست آمده تأثیر گرمایش جهانی بر روی دمای حداکثر در ماه های سرد سال همچون ژانویه، دسامبر و نوامبر خیلی کمتر بوده و بیش ترین نمود آن در فصول بهار و تابستان بیشتر در ایستگاه های جنوبی مانند آبادان، اهواز و شیراز دیده می شود. فرآیند ذکرشده در بررسی دوره ای دمای سرد و گرم سال نیز مشهود است و تأثیرپذیری دمای دوره ی گرم ایستگاه های مطالعه شده از گرمایش جهانی نسبت به دوره ی سرد بیشتر بوده و بیانگر افزایش دمای دوره ی گرم سال می باشد. در این بین تعدادی از ایستگاه ها نیز مانند ایستگاه انزلی، ارومیه و خرم آباد در برخی ماه ها از گرمایش جهانی تأثیرپذیری معکوس داشته و در دماهای حداکثر آن ها افت دیده می شود. این امر در نتایج حاصل شده از تحلیل های دوره ای نیز مشاهده می گردد. تغییرات روند دمای حداکثر ایستگاه های مورد بررسی بیانگر معناداری آن در ماه های تابستان می باشد. روند تغییرات ماه های ژوئیه، آگوست و سپتامبر معنی دار بوده که این فرآیند در ایستگاه های جنوبی بیشتر نمایان است. بررسی معناداری تغییر روند دمایی صورت گرفته در دوره های(سرد و گرم) ایستگاه های مورد بررسی نشان دهنده معناداری آن در دوره گرمایی می باشد.

تعیین توزیع مکانی تبخیر و تعرق مرجع (ETo) در مدیریت و برنامه ریزی منابع آب، مطالعات بیلان آبی و برآورد نیاز آبی گیاهان از اهمیت زیادی برخوردارست. بنابراین هدف پژوهش حاضر تعیین مناسب-ترین روش درون یابی برای برآورد مکانی ETo و پهنه بندی این متغیر در استان خوزستان است. بدین منظور از داده های هواشناسی 42 ایستگاه در یک دوره آماری 28 ساله استفاده شد و برای تخمین مقادیر ETo در ایستگاه ها، روش فائو پنمن مانتیث بکار برده شد. به منظور برآورد مکانی ETo، هفت روش درون یابی مشتمل بر وزنی عکس فاصله، اسپلاین، گرادیان خطی سه بعدی، کریجینگ عمومی، کوکریجینگ، کریجینگ با روند خارجی و رگرسیون کریجینگ ارزیابی شدند. برای تحلیل واریوگرافی در روش های کریجینگ، پنج مدل نیم تغییرنمای کروی، نمایی، خطی، خطی دارای حد آستانه و گوسی بر داده-های ETo برازش شده و براساس مجموع مربعات، خطای کمتر و ضریب تبیین بالاتر نیم تغییر نمای مناسب انتخاب شد. تعیین مناسب ترین روش درون یابی بر اساس محاسبه شاخص های ریشه میانگین -مربعات خطا، میانگین خطای اریب و میانگین انحراف مطلق روش های مختلف انجام شد. با بررسی شاخص های خطا معلوم شد روش کوکریجینگ با مدل نیم تغییرنمای گوسی دارای کمترین خطا بود و به عنوان بهترین روش برای مکانی کردن داده های ETo ماهانه و سالانه در خوزستان معرفی شد. در مدل نیم تغییرنمای گوسی کوکریجینگ، نسبت بخش ساختاردار به کل تغییرپذیری در بیشتر ماه ها 1 بود که بیانگر ساختار مکانی قوی در تغییرات هم زمان متغیرهای ETo و ارتفاع است. اما دقت شود روش کوکریجینگ در بیشتر ماه ها دارای خاصیت کم برآوردی است.

یکی از مهم ترین و قابل دسترس ترین انرژی های نو، انرژی بادی می باشد که بیشتر کشورهای توسعه یافته و در حال توسعه از این انرژی برای تأمین منابع نیروی خود بهره می گیرند. هدف از این تحقیق، امکان سنجی پتانسیل انرژی بادی در شمال غرب ایران با استفاده از الگوریتم فازی می باشد. روش تحقیق از نوع کاربردی – تحلیلی می باشد. بدین منظور اطلاعات داده های باد (سرعت و جهت باد) برای ایستگاه های شمال غرب ایران در دوره آماری 2000 الی 2008 از سازمان هواشناسی کشور اخذ گردید. سپس فراوانی سرعت باد ایستگاه های مورد مطالعه بر اساس معیار 4 متر در ثانیه و بیشتر بدست آمد. این داده ها بر اساس روش خوشه بندی فازی(FCM)، در محیط نرم افزار Matlab طبقه بندی گردیدند. الگوریتم FCM کاربرد وسیعی در تحلیل فراوانی ناحیه ای دارد. همچنین با استفاده از نرم افزار WINROSE باد غالب و جهت باد ایستگاه های مورد مطالعه تهیه گردید. نتایج این تحقیق نشان داد که ایستگاه اردبیل (خوشه اول)، در بین تمام ایستگاه های مورد مطالعه دارای بیشترین فراوانی وقوع باد با سرعت 4 متر در ثانیه است که مقدار آن، 5183 بار تکرار در طول دوره آماری مورد مطالعه می باشد. ایستگاه های ارومیه و پارس آباد (خوشه پنجم)، دارای حداقل فراوانی وقوع باد با سرعت 4 با مقدار میانگین 577 بار تکرار در طول دوره ی آماری مورد مطالعه می باشند. با توجه به نتایج بدست آمده می توان گفت که خوشه اول، دوم و سوم برای استفاده از انرژی باد به صورت توربین بادی مقرون به صرفه می باشد و خوشه چهارم و پنجم برای استفاده از این انرژی نامناسب هستند.

در این مطالعه، تحلیل روند آماری فراسنج های اقلیمی مجموع بارش، تعداد روزهای بارانی، میانگین رطوبت نسبی، میانگین دما، میانگین کمینه و بیشینه دما در دو مقیاس ما هانه و سالانه بر روی داده های پیمونگاه(ایستگاه)همدید سبزوار انجام گرفت. برای این منظور،از آماره های آزمون من- کندال برای تعیین چگونگی روند و از برآورد کننده شیب خط سن برای تعیین شیب یا بزرگی روند داده های اقلیمی سبزوار در بازه ی زمانی 1341 تا 1390 استفاده شد. در بین سری های زمانی، سری زمانی مجموع بارش سبزوار روند منفی را درماه های فروردین، اردیبهشت، خرداد، مهر و دی ماه نشان می دهد این روند منفی بارش اگرچه از جهت آماری معنی دار نیست اما به جهت اقلیم خشک منطقه، وقوع روند منفی در ماه های اوج نیاز گیاه به آب و روند افزایشی فراسنج های دما همینروندکاهشیناچیز اهمیت زیادی دارد. بر اساس آماره های آزمون من- کندالو نمودار گرافیکی من- کندال در میان سری های زمانی دما، میانگین کمینه دما از روند افزایشی مشهود تری نسبت به دیگر سری های زمانی دما برخوردار است. نتایج این پژوهش، با یافته های برخی از تحقیقات در مورد برخی نقاط ایران که افزایش دما و کاهش بارندگی را تایید کرده اند تقریباً هم خوانی دارد. از نکات قابل توجه دیگر، روند افزایشی قابل توجه در دما به خصوص میانگین کمینه دما می باشد. در مقیاس سالانه میانگین دما، میانگین کمینه و میانگین بیشینه دما روند افزایشی در فاصله اطمینان99/99% را نشان می دهند. نمودار گرافیکی من- کندال که برای سری های زمانی سالانه رسم شده است یک روند منفی ضعیف در مجموع بارش سالانه و میانگین رطوبت نسبی به خصوص در دهه های اخیر را نشان می دهد.

یکی از مشکلات زیست محیطی کشور ما وقوع رخداد توفانهای گردوغبار به ویژه در استانهای غربی و جنوبغرب کشور است. در این مطالعه، به بررسی توفان شدید و فراگیر مرداد ماه 1384 می پردازیم که در آن بخش وسیعی از کشور تحت تأثیر این توفان قرار گرفت. ملاک انتخاب روزهای گرد و غباری شاخص، گزارش گرد و غبار در اکثر ایستگاهها، حداقل دید و حداکثر تداوم می باشد. ابتدا جدول حداقل دید افقی روزانه با کمک داده های سازمان هواشناسی در 5 شهر غربی کشور ارائه می شود. سپس نقشه های همدیدی مربوط به این پدیده از وبگاه NOAA استخراج می شود و تفسیر همدیدی و دینامیکی آنها انجام می شود. سپس تصاویر سنجده MODIS ماهواره Aqua و میانگین غلظت جرمی ذرات گردوغبار این سنجنده در پدیده مورد نظر مورد بررسی قرار می گیرد. سپس با کمک مدل لاگرانژی HYSPLIT مسیر ذرات گردوغبار ردیابی می شوند. پس از مسیریابی پس گرد ذرات گردوغبار، مناطق بیابانی کشور سوریه بعنوان کانون شکل گیری گردوغبار شناسایی شدند. در آخر، خروجی های غلظت گردوغبار مدل WRF-Chem مورد بررسی قرار می گیرد. به منظور صحت سنجی، خروجیهای مدل در شهر تبریز این خروجیها با داده های غلظت سازمان محیط زیست و داده های دید افقی سازمان هواشناسی کشور مقایسه می شود. نتایج خروجیهای مدل به خوبی روند افزایش گردوغبار و روز حداکثر گردوغبار را نشان می دهد، اما این خروجیهای غلظت گردوغبار تفاوت چشمگیری با مقادیر واقعی دارد

بررسی ویژگی های فیزیکی رسوبات از موضوعات مهم در مطالعه فرسایش و رسوب است. سامانه پخش سیلاب یک روش ساده برای کنترل سیلاب و استحصال آب از طریق تغذیه سفره های آب زیرزمینی است. بدین ترتیب هدف از این مطالعه ارزیابی آماری تأثیر سامانه پخش سیلاب دشت ذهاب کرمانشاه بر توزیع دانه بندی رسوب می باشد. به این منظور از رسوبات کف هر یک از نه کانال پخش سیلاب چهار نمونه و دره اصلی حوزه آبخیز، آبراهه فعال و بخش غیرفعال مخروط افکنه پنج نمونه به میزان دو کیلو گرم رسوب برداشت شد. کلیه نمونه ها با استفاده از روش الک خشک دانه بندی شده و درصد فراوانی آن ها (در قطرهای مختلف) تعیین گردید. سپس با استفاده از تحلیل آماری درصد فراوانی نمونه ها با قطرهای مختلف در بخش های مختلف مخروط افکنه و سیستم پخش سیلاب مقایسه و موردبررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد توزیع اندازه ذرات رسوب در قطرهای (16، 4، 2، 5/0، 25/0، 063/0 میلی متر) در حوزه آبخیز و بخش های مخروط افکنه و سیستم پخش سیلاب کاملاً معنی دار (05/0>p) می باشد، تنها توزیع اندازه رسوب در قطر1 و <063/0 میلی متر معنی دار نیست (05/0<p).

اهداف: سایت های باستانی به بقایای استقراری گفته می شود که در دامنه و کوهپایه ارتفاعات و در شیب هایی که جهت اسکان یا تدفین و غیره مناسب بوده است، واقع شده اند. هدف از این تحقیق، بررسی ارتباط بین عوامل طبیعی(ژئومورفولوژی، توپوگرافی و منابع آب) و شکل گیری سایت های باستانی دشت سیلاخور در شمال شرقی استان لرستان به عنوان یکی از مناطق فعال تکتونیکی ایران است. روش: روش تحقیق توصیفی- تحلیلی و با استفاده از ابزاری مانند نقشه های توپوگرافی، زمین شناسی، ژئومورفولوژی و قابلیت های تحلیل مکانی نرم افزار Arc GIS انجام شده است. یافته ها/ نتایج: یافته های تحقیق نشان می دهد که تفاوت هایی در ار تباط بین دوره تشکیل سایت ها و عوامل طبیعی مشاهده می شود به طوری که از ۲۵ سایت با ارتفاع بیشتر از ۱۶۰۲ متر، ۲۱ سایت مربوط به دوره تاریخی است. همچنین هر یک از عوامل طبیعی مورد مطالعه، در سه دوره تشکیل سایت ها، متفاوت عمل کرده اند. نتیجه گیری: نتایج نشان می دهد که شکل گیری سایت های باستانی، در سه دوره تاریخی، در دشت سیلاخور، به دلیل وجود توپوگرافی هموار و منابع آب کافی بوده است. واحد دشت آبرفتی به دلیل وجود منابع آب، خاک حاصلخیز و ارتفاع و شیب کم، دارای بیشترین و مناطق مرتفع و کوهستانی به دلیل محدودیت های طبیعی، دارای کم ترین تراکم سایت باستانی می باشند.

با توجه به اینکه گرد و غبار یکی از پدیده های جوی است که آثار و پیامد های زیست محیطی نامطلوبی نظیر تهدید سلامت عمومی، کاهش تولید و بهره وری اقتصادی، نارضایتی ساکنین و در نهایت مهاجرت اجباری در مناطق شهری و روستایی بر جای می گذارد، بنابراین هدف این بررسی، ناحیه بندی ایران از نظر فراوانی گرد و غبار های شدید و تعیین نواحی، استان ها و شهر های بحرانی کشور برای برنامه ریزی های ملی و بین المللی می باشد. بدین منظور از داده های ساعتی گرد و غبار، میانگین و حداکثر سالانه سرعت باد و تصاویر ماهواره ای مودیس استفاده گردید. روش بکار رفته در این تحقیق، خوشه بندی فازی(FCM) می باشد که برای تحلیل فراوانی ناحیه ای به طور وسیع استفاده میشود. در این تحقیق، ایران از نظر فراوانی توفان های گرد و غباری به پنج ناحیه طبقه بندی شد که به علت وسیع بودن ناحیه پنج این ناحیه مجدداً به سه ناحیه تفکیک شد. هسته بیشینه توفان ها، ایستگاه زابل (خوشه 1)، آبادان، کنارک، اهواز و زاهدان (خوشه 2)، دزفول، بندر ماهشهر، بستان، مسجد سلیمان، بوشهر، خاش، ایرانشهر (خوشه 3) و هسته کمینه توفان ها (خوشه 5-3) شامل شهرستان های شمالی، شمالغرب ایران، ارتفاعات بلند زاگرس و شمالغرب خراسان شمالی می باشد. با توجه به نتایج حاصل از خوشه بندی، استان های خوزستان و سیستان و بلوچستان جزو پهنه های با توفان های گرد و غباری زیاد، بسیار زیاد و بحرانی قرار گرفت که نیازمند برنامه ریزی های ملی و بین المللی جدی می باشند.

هدف اصلی پژوهش حاضر تحلیل همدیدی سازوکار حاکم بر وقوع بارش های سنگین بهاره در شمال غرب ایران می باشد. بدین جهت داده های بارش روزانه فصل بهار تعداد 15 ایستگاه همدید در منطقه شمال غرب کشور برای یک دوره 34 ساله (2014-1981) مورد استفاده قرار گرفت و با بهره گیری از شاخص صدک و لحاظ نمودن صدک 95% به بالا، 98 روز بارش سنگین و فراگیر شناسایی شد. به منظور تعیین الگوی همدیدی با بهره گیری از داده های بازتحلیل شده NCEPNCAR، نقشه های مربوط به ارتفاع ژئوپتانسیل، فشار سطح دریا، خطوط جریان، تاوایی نسبی، شار رطوبت در ترازهای متفاوت به صورت 6 ساعته تهیه شد و الگوی منطقه ای جریان و شرایط جوی حاکم از دو روز قبل از وقوع روز بارشی مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت. یافته ها بیانگر آن است که بارش های سنگین شمال غرب ایران در قالب 4 الگوی همدیدی قابل دسته-بندی می باشند. در الگوی اول، علت اصلی وقوع بارش سنگین در منطقه، عبور چرخند یا سامانه کم فشار دینامیکی مهاجر و منطقه همگرایی و گردش چرخندی ناشی از آن است که عامل اصلی تزریق رطوبت به داخل این چرخندها، واچرخند مستقر بر روی دریای عرب می باشد. در الگوی دوم سامانه بندالی از نوع زوجی در تراز میانی وردسپهر با توقف حرکت سامانه های گردشی در تراز میانی و زیرین جو منجر به وقوع بارش سنگین شده است. در الگوی سوم یک مرکز کم فشار در تراز دریا مشاهده نمی گردد، اما یک مرکز گردش چرخندی بر روی منطقه شکل گرفته است.

خشکسالی یکی از پدیده های خزنده محیطی است که در مناطق خشک و نیمه خشک نمود بیشتری دارد. در این پژوهش با استفاده از داده های بارندگی 23 ایستگاه سینوپتیک و باران سنجی در بازه زمانی 20 ساله در شمال غرب ایران، به بررسی و تحلیل فضایی خشکسالی پرداخته شده است. ابتدا با استفاده از مقادیر SPI، دوره های خشکسالی و ترسالی منطقه شناسایی شدند و با استفاده از افزونه Geostatistic Analyst اقدام به پهنه بندی خشکسالی با روش درون یابی کریجینگ معمولی با مدل نیم پراشنگار گوسین و با کمترین خطای RMS شد. در ادامه با استفاده از واریوگرام مناسب، یاخته هایی به ابعاد 5*5 کیلومتر جهت انجام تحلیل فضایی بر منطقه مورد مطالعه گسترانیده شد. به منظور تبیین الگوی حاکم بر خشکسالی در شمال غرب ایران از آماره های سراسری و موضعی موران در حکم رویکردهای تحلیل اکتشافی داده های فضایی استفاده شد. نتایج شاخص موران در مورد خشکسالی نشان داد که مقادیر مربوط به سال های مختلف در طول دوره آماری دارای ضریب مثبت و نزدیک به یک (I >0/959344Moran's) می باشند که نشان دهنده خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی است. همچنین نتایج حاصل از مقادیر امتیاز استاندارد Z و مقدار P-Value، خوشه ای بودن توزیع فضایی خشکسالی را مورد تائید قرارداد. درنهایت جهت شناسایی الگوهای فضایی حاکم بر خشکسالی از آماره ی عمومی G استفاده شد. نتایج این آماره نشان داد که قسمت غرب و شمال غرب منطقه دارای الگوی خشکسالی ملایم و جنوب شرق منطقه دارای الگوی خشکسالی بسیار شدید می باشد که در سطح 99/0 درصد معنادار می باشند.