درخت حوزه‌های تخصصی

یخچال های طبیعی و تغییرات و حرکت آنها در جایگاه شاخص هایی برای نشان دادن تغییرات آب و هوایی به کار می روند و به منظور ارزیابی تغییرات سطحی یخچال ناشی از تغییرات اقلیمی، باید مطالعات بلندمدت انجام شود. استفاده از تصاویر ماهواره ای راهی مؤثر برای استخراج سرعت حرکت یخچال محسوب می شود. در این تحقیق با استفاده از عکس های هوایی قدیمی و تصاویر ماهواره ای جدید، تغییرات سطحی و بردارهای جابه جایی و سرعت یخچال علم چال، با استفاده از الگوریتم خودکار، محاسبه شده است. تمامی داده ها، شامل عکس های هوایی و تصاویر، به صورت ارتو[1] درآمدند و از نظر رادیومتریکی و هندسی همسان سازی شدند. با استفاده از عکس هوایی سال 1955 و مقایسة آن با تصویر SPOT سال 2003، میزان عقب نشینی یخچال در قسمت پیشانی آن به دست آمد. همچنین، تغییرات کوتاه مدت در دو بازة زمانی بین 1998 تا 2003 و 2003 تا 2005، با استفاده از عکس های هوایی و تصاویرSPOT  و Quick Bird، استخراج شد. در این تحقیق، با استفاده از روش مبتنی بر تبدیل فوریه و محاسبة همبستگی، بردار های سرعت سطحی با خطای کمتر از دو متر استخراج شد. نتایج دقت و قابلیت روش پیشنهادی را برای ارزیابی میزان عقب نشینی و نیز اندازه گیری سرعت سطحی یخچال نشان می دهند و می توان این نتایج را به منظور مطالعات مربوط به تغییرات اقلیمی در سطح منطقه ای به کار برد.

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.

هدف از این پژوهش ارزیابی شواهد زمین ساختی تأثیرگذار بر ژئومورفولوژی کنونی کوه های گرین با استفاده از شاخص های مورفومتری و تحلیل های فراکتالی می باشد. رودخانه ها و شبکه زهکشی ازجمله مهم ترین عوارضی هستند که نسبت به تغییرات زمین ساختی بسیار حساس می باشند. جهت بررسی تأثیرات گسل نهاوند بر ژئومورفولوژی شبکه زهکشی، ابتدا محدوده مورد مطالعه به 47 حوضه تقسیم گردید. سپس شاخص های کمی مورفومتری از قبیل شاخص گرادیان - طول رودخانه (SL)، شاخص عدم تقارن حوضه زهکشی (Af)، شاخص تقارن توپوگرافی عرضی (T) و شاخص سینوسیتی جبهه کوهستان (Smf) محاسبه شده است. به منظور تعیین میزان فعالیت زمین ساختی نسبی در منطقه مورد مطالعه، شاخص زمین ساخت فعال نسبی (Iat) محاسبه شده است. همچنین بعد فرکتالی در 6 پهنه در منطقه مورد مطالعه برای الگوی گسل ها و شبکه زهکشی منطقه به روش مربع شمار، نمودارهای Log – Log و استفاده از تحلیل های فرکتالی مربوطه محاسبه شده است. نتایج بدست آمده از بررسی شاخص های مورفومتری و ابعاد فرکتالی برای سیستم گسلی فعال و شبکه زهکشی در کوه های گرین نشان دهنده فعالیت بیشتر بخش مرکزی (در راستای کوه گرین) و بخش جنوبی منطقه (پهنه گسل نهاوند) نسبت به دیگر بخش های منطقه می باشد. به طور کلی می توان بیان نمود که ژئومورفولوژی شبکه زهکشی منطقه مورد مطالعه از نیروهای فعال زمین ساختی تأثیر پذیرفته است.

پوشش گیاهی ارتباط زیادی با شرایط اقلیمی دارد. شناسایی تغییرپذیری فصلی رشد گیاه برای شناسایی پاسخ اکوسیستم ها به تغییر اقلیم در مقیاس های زمانی فصلی و بین سالیانه تعیین کننده است. برای ارائه مدل پیش بینی 7 عنصر آب و هوایی شامل بارش، دما و رطوبت نسبی (حداکثر، میانگین و حداقل) برای دوره 20 ساله (2006-1987) در 141 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی به داده فضایی تبدیل شد.ترکیب مقادیر حداکثر ماهانهNDVI از تصاویرNOAA-AVHRR  در همان دوره استخراج گردید. سپس عناصر آب و هوایی به عنوان متغیر مستقل وNDVI به عنوان متغیر وابسته در رگرسیون خطی چند متغیره وارد شد. نتایج نشان داد که بالاترین ضریب همبستگی بین عناصر اقلیمی و مقدارNDVI در ماه می به مقدار 82/0 اتفاق می افتد که اوج سبزینگی است. کمترین همبستگی در زمستان به خاطر نبود رشد کافی درختان می باشد. ضریب همبستگی سالانه مقدار مدل با حالت محاسباتی با در نظر گرفتن خطای تصادفی بیش از 93/0 می باشد. در مجموع مقدار محاسباتی ماه می و ژوئن برای سال های 2004 و 2005 به ضریب همبستگی مدل نزدیک است، اما در ماه های زمستان به دلیل نبود سبزینگی ضریب همبستگی کم می شود. در سال 2006 به دلیل خشکی شدیدتر در اواخر بهار (ماه ژوئن) پیش بینی کمتری صورت گرفته است. در زمستان نقش کنترلی دما بیش از بارش و رطوبت نسبی است، اما با افزایش دما و کاهش بارش و رطوبت نسبی از اوایل ماه می نقش بارش و رطوبت نسبی مثبت و دما منفی می شود. فصل پاییز از نقش بارش کاسته و دما افزوده می شود.

در سال های اخیرحوضه جنوبی دریای خزردرگیر برخی مخاطرات اقلیمی مانند خشکسالی، سیل و بارش برف سنگین بوده است. شبیه سازی رفتار اقلیم آینده این حوضه نقش مهمی در شناخت وضعیت اقلیم و میزان آسیب پذیری احتمالی این مناطق از تغییر اقلیم دارد. در این مطالعه چشم انداز اقلیم آینده برخی ایستگاه های واقع در این حوضه شامل گرگان، بابلسر، رامسر، رشت، بندرانزلی تحت دو سناریوی انتشار A2 و B2 حاصل از برونداد ریزمقیاس شده مدل گردش کلی HadCM3 با روش آماری SDSM در دوره 2099-2011 شبیه سازی گردید. علاوه بر آن برونداد بارش مدل گردش کلی یاد شده به روش دینامیکی توسط مدل PRECIS برای دوره 2099-2070 ریزمقیاس گردید. در هر دو روش ریزمقیاس نمایی، مدل گردش کلی و سناریوهای انتشار یکسان در نظر گرفته شدند. بر اساس نتایج هر دو روش مذکور، میانگین بارش سالانه ایستگاه های منتخب در دهه های آینده کاهش نسبتا چشمگیری خواهند داشت. نتایج ریزمقیاس شده توسط مدل SDSM نشان می دهد که  کمترین و بیشترین کاهش بارش سالانه به ترتیب در ایستگاههای گرگان و  بابلسر رخ خواهد داد.  کاهش یادشده بین 25 درصد در دوره 2039-2011 تحت سناریوی A2 تا 60  درصد در دوره 2099-2070 تحت سناریوی B2 خواهد بود. تعداد رخداد بارش های روزانه با شدت های 10، 20 و 30 میلیمتر در روز،بارش های با آستانه های صدک 95 و 99 در سه دهه 39-2010، 69-2040 و 99-2070 و همچنین تعداد روزهای داغ دوره های آتی در فصول پاییز،  زمستان و بهار در تمامی ایستگاه ها (به استثنای فصل بهار گرگان) و تحت هر دو سناریوی A2 و B2 نسبت به دوره مشاهداتی 90-1961 افزایش خواهند یافت. نتایج نشان می دهد که دامنه تغییرات افزایش میانگین دمای حداکثر حوضه در سه دهه 2039-2010 ، 2069-2040 و 2099-2070 به ترتیب 8/1-1، 3/3-9/1 و 1/5-4/2 درجه سلسیوس خواهد بود.

هدف این تحقیق تحلیل عوامل موثر بر شکل گیری الگو و دینامیک مجرا در محدوده مورد مطالعه رودخانه کلقان چای و ارزیابی قدرت رودخانه و اثرات آن بر مورفولوژی مجرا تحت تاثیر عوامل و اقدامات انسانی در تغییر شکل مجرا می باشد. تصاویر ماهواره ای، نفشه های توپوگرافی، نقشه های زمین شناسی، داده های هیدرولوژیکی جریان، داده های مستخرج از مدل رقومی ارتفاع و داده های مطالعات صحرایی داده های تحقیق را تشکیل می دهند، جهت رسیدن به هدف تحقیق، از روشهای تحلیل قدرت رودخانه، قدرت مخصوص رودخانه، شاخص های ضریب خمیدگی، زاویه مرکزی و تحلیل سینوسی مسیر برای تحلیل دینامیک و الگوی مجرا استفاده شده است. نتایج روشهای مختلف نشان داد که شکل گیری الگو و دینامیک مجرا در محدوده مورد مطالعه تحت تاثیر ویژگیهای فرایندهای هیدرولوژیکی ناشی از فرایند تدارک دبی و دبی رسوبی، مقاومت لیتولوژیکی بستر و کنارهای های رودخانه می باشد و نقش عوامل انسانی به صورت تصرف و اشغال بستر رودخانه به شکل ایجاد باغات و مزارع و همچنین برداشت منابع شن و ماسه از بستر رودخانه می باشد. نتایج تحلیل قدرت سیلابی و قدرت مخصوص رودخانه نشان داد که با کاهش عرض معبر رودخانه، قدرت رودخانه افزایش می یابد، و قدرت سیلابی رودخانه به ویژگیهای مورفولوژیکی رودخانه بستگی دارد. نتایج این تحقیق می تواند در شناسایی بازه های حداکثر توان رودخانه و بازه های تحت تاثیر فرسایش رودخانه ای استفاده شود.

ارزیابی پتانسیل وقوع زمین لغزش در منطقه ای که به دلیل وضعیت جغرافیایی و ساخت وسازهای انسانی مستعد لغزش می باشد ضروری می نماید. سد مخزنی قلعه چای عجب شیر، یکی از این نوع نواحی می باشد. در این مطالعه، جهت بررسی پتانسیل وقوع زمین لغزش، روش های تحلیل شبکه ( ANP ) و رگرسیون لجستیک مورد ارزیابی قرار گرفت . جهت این مطالعه از تصویر TM، 2011 ماهواره لندست استفاده شد. فاکتورهای مؤثر وقوع زمین لغزش ( شیب، جهت دامنه، لیتولوژی، کاربری زمین، فاصله از گسل، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، طبقات ارتفاعی ) در محیط GIS آماده و سپس با لایه پراکنش زمین لغزش ها قطع داده شده و نقشه های پهنه بندی خطر زمین لغزش در روش های فوق تولید شد. نتایج نشان داد که فرآیند تحلیل شبکه نسبت به روش رگرسیون لجستیک عملکرد بهتری را در بررسی پتانسیل وقوع زمین لغزش در منطقه موردمطالعه دارد همچنین تفسیر ضرایب نشان داد که ، کاربری اراضی، طبقات ارتفاعی، جهت دامنه، نقش مهمی در وقوع زمین لغزش دارند. و با استفاده از نقشه پیش بینی احتمال وقوع زمین لغزش، منطقه به پنج گروه حساسیت تقسیم: بسیار پایین، پایین، متوسط، بالا، بسیار بالا.

در رخداد ناهنجاری های آب وهوایی، نوسانات جوی و اقیانوسی جوی و اقیانوسی مؤثر هستند. یکی از انواع مهم این ناهنجاری ها دماهای ناهنجار و گرماهای کم سابقه به ویژه در فصل گرم سال است. برخی از چرخه های جوی و اقیانوسی در فزونی و تشدید ناهنجاری دما در این فصل مؤثر هستند. این پژوهش با هدف مدل سازی وایازی ارتباط مهم ترین شاخص های اقیانوسی و جوی با ناهنجاری های فراگیر دمای هوا در فصل گرم سال (ابتدای ماه مه تا انتهای ماه سپتامبر) در پهنه ایران انجام شده است. در این پژوهش رابطه همبستگی و توابع بهینه وایازی بین ۱۷ شاخص جوی و اقیانوسی و مقادیر استاندارد شده دما در ۳۰ ایستگاه همدید کشور با دوره آماری بیش از ۵۰ سال داده (۱۹۶۱-۲۰۱۰) و با روش پیرسون و در چهارگام زمانی متفاوت (به ترتیب گام همزمان، یک، دو و سه ماه پیشتر) به منظور تبیین و پیش بینی ناهنجاری دمای هوا در ایران ارائه شده است. بر این اساس تحلیل همبستگی عددی بین شاخص های مورد بررسی و ناهنجاری دمایی ایستگاه ها در فصل گرم سال در پهنه ایران نشان داد، شاخص های NINO۳، NINO۱+۲، NINO۳.۴، NINO۴، GBI، GLOBAL MEAN TEMPERATURE، از مهم ترین شاخص های اقیانوسی-جوی مرتبط با ناهنجاری دمایی فصل گرم در منطقه مورد مطالعه هستند. همچنین در این پژوهش توابع وایازی خطی برای ارتباط شاخص ها و ناهنجاری ماهانه و متوسط دمای ایران ارائه گردیده، که به وسیله آن می توان تغییرات دمایی ایران را تبیین و پیش بینی کرد. صحت عملکرد این توابع با استفاده از مطابقت داده های واقعی و مدل سازی شده (برآورد مقادیر r همبستگی، مقدار RMSE وMBE) با میزان اریبی قابل قبولی مورد تأیید قرار گرفته است.

یکی از حالات دمایی، دماهای بالا و رخداد روزهای گرم است. مطالعه رفتار مکانی روزهای گرم به لحاظ شناخت قوانین حاکم بر این حالت مهم دما، ضرورتی اجتناب ناپذیر است. در پژوهش حاضر تلاش شد تا روزهای گرم فراگیر ایران به روش آماری شناسایی و توزیع فضایی آن ها تحلیل شوند. به این منظور از پایگاه داده شبکه ای دمای بیشینه کشور که حاصل میان یابی مشاهدات روزانه از ابتدای سال 1340 تا انتهای سال 1386 است، بهره برده ایم. در نتیجه واکاوی انجام شده، 1539 روزِ گرم فراگیر شناسایی گردید. بیش ترین فراوانی روزهای گرم در ماه های فروردین، بهمن و دی می باشد. با هدف شناسایی الگوی پراکنش و روابط فضاییِ روزهای گرم فراگیر در پهنه کشور از آماره مورنِ کلی ، مورن محلی و نمایه گتیس- اُرد جی استار استفاده شد. الگوی فضایی برازندهِ روزهایِ گرم فراگیر ایران یک الگوی خوشه ای است که معنی داری آن در سطح اطمینان 99 درصد تأیید می گردد. خوشه های فراوانی روزهای گرم در مرکز ایران و خوشه های متوسط دما در حواشی کشور رخ داده اند. با این وجود نواحی تؤأم با بیشینه بسامد روزهای گرم، منطبق با نواحی بیشینه دمای روزهای گرم نیستند. عموماً نواحی دمایی زیر اثر رطوبت، عرض جغرافیایی و ارتفاع می باشند. گرم ترین نواحی تؤأم با روزهای گرم در جنوب و جنوب شرق کشور و نقاط کمینه تؤأم با روزهای گرم در بلندی ها و نواحی شمال غربی کشور جای دارند.

در هفته ی اوّل جولای سال 2009، طوفان بسیار گسترده ای روی بخش هایی از کشورهای عراق و سوریه شکل گرفت که گردوخاک ناشی از آن، بخش گسترده ای از کشور، ازجمله تهران را به شدّت تحت تأثیر قرار داد. در این مطالعه بر اساس اطلاعات هواشناسی شامل نقشه های هواشناسی سطوح استاندارد ترازهای 1000، 850، 700، و 500 هکتوپاسکالی، گزارش های همدیدی دیدبانی شده، تصاویر ماهواره ای ویژه ی گردوغبار و برخی از محصولات مدل های منطقه ای پیش بینی عددی وضع هوا، شرایط هواشناختی مؤثّر در ایجاد طوفان های گردوخاک، منابع انتشار و مسیر حرکت ذرّات معلّق ناشی از طوفان هفته ی اوّل جولای 2009 بررسی شده است. نتایج حاصله نشان می دهند که چشمه های اصلی تولید گردوغبار در نواحی شرقی سوریه و شمال غربی عراق بوده که با حرکت طوفان به سمت شرق، غلظت ذرّات معلّق افزایش یافته و ایران را تحت تأثیر قرار داده است. الگوهای جوّی مؤثّر بر ایجاد طوفان و انتقال ذرّات معلّق روی کشور عبارتند از: گسترش زبانه ی سامانه ی کم فشار گرمایی از مرکز ایران تا شمال عراق و همچنین بخش هایی از جنوب ترکیه و توسعه ی سامانه ی پُرفشار از روی دریای سیاه تا روی خزر، شمال غرب ایران و جنوب شرق ترکیه. این الگوی میدان فشار سطح زمین، باعث ایجاد شیو فشاری زیاد بین سامانه های کم فشار و پُرفشار مذکور شده است و درنتیجه، سرعت باد در روی چشمه های تولید گردوخاک افزایش یافته و شرایط مناسبی برای تولید گردوخاک فراهم می شود. همراهی این شرایط با عبور امواج ناشی از ناوه ی مدیترانه در تراز میانی جو، افزون بر اینکه نقش مهمّی در شکل گیری طوفان دارد، حرکات صعودی لازم برای بلندشدن ذرّات معلّق و همچنین انتقال این ذرّات به نیمه ی غربی و بخش های مرکزی ایران را فراهم می کند.

در مطالعات ارزیابی پدیده تغییر اقلیم غالباً از خروجی مدل های جفت شده اتمسفری– اقیانوسی گردش عمومی جو (AOGCM) بهره گرفته می شود که به دلیل بزرگ مقیاس بودن برونداد این مدل ها، فرآیند ریزمقیاس سازی ضروری است. تاکنون روش های متعددی در این زمینه ارائه شده است که هریک از عملکرد متفاوتی  برخودار می باشند. در این مطالعه سعی شده است با رویکردی جدید و با استفاده از تکنیک های تصمیم گیری از بین چند روش مرسوم در ریزمقیاس سازی خروجی مدل های گردش عمومی جو، مدل ایده ال انتخاب و تغییرات اقلیم در دوره آتی در زیرحوضه الند آذربایجان غربی مورد بررسی قرار گیرد. به این منظور با استفاده از تکنیک تصمیم گیری چندمعیاره و روش TOPSIS و با استفاده از شاخص های R2، RMSE، MAE، MAD و NSE عملکرد الگوهای SDSM، LARS WG و روش تناسبی در شبیه سازی برون داد مدل HadCM3 در شبیه سازی دما و بارش در دوره پایه مورد رتبه بندی قرار گرفته است و در نهایت مدل SDSM به عنوان مدل مناسب تر برای ارزیابی چگونگی تغییرات دما و بارش در دوره آینده در منطقه مورد مطالعه انتخاب شده است.