درخت حوزه‌های تخصصی

مطالعه و واکاوی پدیده خشکسالی با اهداف مختلفی از جمله برنامه ریزی، مدیریت منابع آب و مقابله با مشکلات ناشی از کمبود آب مورد توجه جامعه علمی و اجرایی هر منطقه ای است. این پژوهش با هدف بررسی ارتباط بین خشکسالی و شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی(NDVI) بر روی منطقه قروه و دهگلان کردستان صورت گرفته است. درپژوهش حاضربرای شناسایی سال های با خشکسالی هواشناسی از شاخص Z در دوره آماری 20 ساله (1368 تا 1387) استفاده شد بنابراین نتایج محاسبه داده های آماری ایستگاه سینوپتیک قروه سال 2008 با مجموع بارش سالانه 155 میلی متر و شاخص Z برابر با 2.31- ، سال 2000 با مجموع بارش سالانه 253.1 میلی متر و شاخص Z برابر با 1.05- و سال 2001 با بارش 8/239 میلی متر و شاخص Z برابر با 1.22- سال های شاخص خشکسالی هواشناسی تعیین شدند. برای بررسی خشکسالی اکولوژیکی از تصاویر ماهواره ای سنجنده MODIS استفاده شد. برای محاسبه شدت خشکسالی اکولوژی با استفاده از تصاویر ماهواره ای و بررسی مقایسه ای بین 5 سال از روش نمونه گیری تصادفی استفاده شد و در ارتباط با هر تصویر نمونه های 500 تایی به صورت تصادفی انتخاب گردید با بهره گیری از نمونه های تصادفی مقادیر NDVI هر سال در ستونی از جدول اخذ و محاسبات و مقایسه های آماری بین آن ها انجام شد و نتیجه حاصل از آن مشخص نمودن سال خشکسالی اکولوژی از تصاویر ماهواره ای بود. برای نشان دادن شدت خشکسال اکولوژی در تصاویر اخذ شده طبقه بندی نظارت نشده اعمال و محدوده مورد مطالعه به 5 کلاسه طبق بندی شد. پردازش تصاویر ماهواره ای و نتایج شاخص تفاضل نرمال شده پوشش گیاهی (NDVI) نشان دهنده مقادیر پایین میانگین شاخص در سال های 2000، 2001 و 2008 بود که بعنوان سال های نمونه خشکسالی اکولوژیکی تعیین شدند. سال 2001 کمترین مقدار NDVI را داشت و غیر از مناطق مرکزی که زیر کشت آبی بوده است بقیه مناطق تقریبا پوشش گیاهی خود را از دست داده اند.

مخاطرات هیدرولوژیکی در نتیجه تغییر فراوانی و شدت بارش،افزایش دما و تغییرات کاربری اراضی رخ می دهند. استان گلستان در ساحل جنوبی دریای خزر در سالهای اخیر با مخاطره سیلاب در حد شدید روبرو بوده است(سیلاب نکا).جهت بررسی علل رخداد سیلاب ها در این استان حوضه آبی مادرسو با مساحت 4485 کیلومتر مربع انتخاب گردید.در این مورد فرضیات همچون تغییرات اقلیمی(به ویژه تغییر بارش ها)و عناصر اقلیمی دیگری مانند دما و تغییرات کاربری اراضی به عنوان عوامل موثر در بزرگی این سیلاب ها مورد بررسی قرار گرفته اند. داده های استفاده شده شامل داده های دما و بارش در دوره زمانی (1387-1350)،  داده های دبی(1387-1350)،فراوانی لکه های خورشیدی(1387-1350)و تصاویر چند زمانه لندست 5 (1386-1366) می باشند. تکنیک های استفاده شده در این مقاله مشتمل بر آزمون روند داده های اقلیمی و هیدرلوژی در آزمون من-کندال، ریزمقیاس گردانی داده های لکه های خورشیدی با عناصر هیدرواقلیمی با روش رگرسیون و بررسی تغییرات کاربری اراضی به کمک تصاویر چند زمانه لندست با روش فازی می باشد. بر این اساس داده های مجموع و فراوانی بارش ،دما و دبی دارای روند معنی داربوده که با فراوانی لکه های خورشیدی در چرخه های 5/11 ساله  قابل توجیه می باشند.علاوه برآن بررسی تصاویر ماهواره ای حاکی از تغییرات کاربری گسترده اراضی می باشد. حدود 60000 هکتار از اراضی حوضه طی دوره 20 ساله (1386-1367)از جنگل به سایر کاربری های تغییر کرده که با توجه به نقش پوشش گیاهی در ایجاد رواناب،این تغییر کاربری منجر به افزایش رواناب و رخداد سیلاب های بزرگ در حوضه شده است.در نتیجه مشخص گردید که سیلاب های رخ داده در حوضه آبی مورد بررسی بیشتر ناشی از تغییرات کاربری ارضی وبه ویژه تخریب جنگل ها می باشد.بنابراین با اعمال مدیریت آمایش مبتنی بر توان های محیطی حوضه آبخیز ،تقویت جنگلداری و جلوگیری از تخریب آنها جلوگیری نمود و از خسارات ناشی سیلاب در سطح حوضه کاست.

خشکسالی پدیده ای طبیعی واقلیمی است که همه ساله گریبان گیرمناطق وسیعی درسراسردنیامی شودو وقوع آن امری اجتناب ناپذیراست.این پدیده موجب اختلال دراکوسیستم می شود.اکوسیستم های مرتعی مناطق خشک که بخش چشمگیری ازسرزمین مانیزدرقلمروآن قراردارددرمجموع نظامهای شکننده ای هستندکه دربرابرتغییرات اقلیمی به سادگی درمعرض انهدام قرارمی گیرند.بنابراین شناخت وپایش خشکسالی باشاخص های معتبر، اولین قدم درجهت مدیریت این پدیده محسوب می شود.پایش خشکسالی همان ارائه اطلاعات بهنگام از دوام،شدت وتوسعه جغرافیایی خشکسالی در یک ناحیه است که بااستفاده ازسیستم های سنتی مرسوم دشواراست.فن آوری سنجش ازدورعلی رغم عمرکوتاه خود، به همراه سیستم های اطلاعات جغرافیایی،توانائی خودرادرارائه اطلاعات سودمندوبه موقع درباره پدیده خشکسالی نشان داده است.تحقیق حاضردرمراتع استان اصفهان وبمنظورپایش خشکسالی انجام شده است.دراین تحقیق سعی گردیده از شاخص های NDVI، EVI،NMDI ، LST و TCI مستخرج از اطلاعات سنجنده مودیس و اطلاعات بارندگی ایستگاه های هواشناسی محدوده استفاده گردد. نظر به مقایسه رابطه بین شاخص های ماهواره ای و شاخص خشکسالی اقلیمی و تعیین کارآیی شاخص های ماهواره ای، به منظور برآورد شاخص اقلیمی SPI آمار بارندگی ماهانه نزدیک ترین ایستگاه های هواشناسی به تیپ های مرتعی مورد مطالعه در دوره زمانی 2008-2000 بکار گرفته شد. برای استخراج شاخص های ماهواره ای تصاویر سنجنده مودیس با قدرت تفکیک 500 متر، فاصله زمانی برداشت هشت روز برای بازه زمانی 2000 تا 2012 و در ماه های فوریه تا سپتامبر یعنی ماه های رشد، قبل و بعد از آن تهیه گردید. با توجه به متفاوت بودن بازه زمانی اطلاعات بارندگی و تصاویر ماهواره ای، بازه مشترک مقایسه شاخص سال های 2007-2000 در نظر گرفته شد. اطلاعات سایر سال ها به منظور بررسی صحت نتایج بکار رفت. نتایج شاخص خشکسالی SPI در سایت های مرتعی استان اصفهان طی دوره زمانی 2007-2000 با در نظر گرفتن اطلاعات بارندگی ایستگاه های هواشناسی منتخب در بازه زمانی مختلف نشان داد که سال 2000 خشکسالی شدید،2007 و 2009 ترسالی در محدوده های مورد مطالعه رخ داده است. بررسی شاخص در بازه های زمانی سه، شش, نه، 12، 18 و 24 ماهه نشان داد که نوسانات خشکسالی در بازه های زمانی کوتاه مدت در مقایسه با بازه های زمانی بلند مدت بیشتر است. اما از تداوم کمی برخودارند. به همین دلیل در بازه زمانی کوتاه مدت تعداد وقوع خشکسالی در ماه بیشتر از سایر بازه های زمانی است. با توجه به ارتباط خشکسالی و بارندگی، بررسی نتایج شاخص خشکسالی هواشناسی و مقادیر بارندگی نشان داد که شاخص خشکسالی در بازه زمانی سه و نه ماهه با مقادیر بارندگی در سطح یک درصد همبستگی معنی دار دارند. به عبارت دیگر تغییرات مقادیر بارش ماهانه بر روند تغییرات شاخص SPI در بازه زمانی کوتاه مدت موثر است. مقایسه آماری بین نتایج بدست آمده از محاسبه شاخص-های ماهواره ای با شاخص خشکسالی هواشناسی نشان داد که شاخص SPI در بازه کوتاه مدت با شاخص های حرارتی و شاخص NMDI در سطح یک درصد بیشترین همبستگی را نشان می دهد.

پیامد افزایش تزریق ماده بیشتر (بارش) و کاهش فرایند تبخیر در حوضه های آبی منتهی به چاله ی ابرکوه در دوران سرد تشکیل دریاچه ابرکوه بوده است، دریاچه ای که سازمندی های اجتماعی متعددی در حاشیه ی آن به واسطه ی این ویژگی به وجود آمده و در دوره های گرم به خاطر برهم خوردن نسبت ورودی و خروجی آن به کویر تبدیل شده است. این نوسانات و تغییر اقلیم و پاسخ های زیست محیطی آن باعث تغییرات زیادی در سیستم هیدرولوژیکی محلی و ﻣﻨﺎﺑﻊ آب در دﺳﺘﺮس شده است و پایداری حوضه را به دلیل اثر عوامل مختل کننده بیرونی چون خشکسالی به خطر انداخته است، خطری که بدون تردید سازمندی های اجتماعی را نیز تهدید کرده و در صورت عدم اعمال مدیریتی خاص در نهایت به اضمحلال سازمندیهای انسانی و انهدام اکوسیستم های طبیعی آن منجر می شود. این مقاله که برگرفته از یک طرح تحقیقاتی در دانشگاه اصفهان است با هدف بررسی چگونگی آثار تغییرات آب و هوا بر سیر تحول حوضه ی ابرکوه انجام گرفته و با اتکا به روش آلومتری و ارزیابی 6 ایستگاه سینوپتیک در تحلیل روند تغییرات سالانه ی پارامترهای اقلیمی مانند متوسط دما، دمای حداکثر، دمای حداقل، بارش حال و گذشته دریاچه و همچنین استفاده از روش تبخیر و تعرق، به بررسی وضعیت حوضه ی ابرکوه و میزان کاهش یخ پوش ها و در نتیجه میزان ورودی حوضه مبادرت شده است. نتایج به دست آمده از این تحقیق نشان می دهد که تغییر نسبت پارامترهای محیطی حال به دوره های سردتر همگی از آستانه های پایداری عبور و وضعیت عمومی سیستم های محیطی در آستانه ی اضمحلال است.

در این پژوهش، با استفاده از مدل ریزمقیاس نمایی آماری LARS-WG5.1، تغییرات بارش و دمای ماهانه در جنوب شرق کشور بر اساس خروجی چهار مدل با سه سناریوی مشترک (A1B ، A2 و B1 )، پس از بررسی توان مندی مدل لارس در شبیه سازی اقلیم گذشته، همچنین با درنظرگرفتن عدم قطعیت ها طی سه دورة زمانی آینده (2011-2030، 2046-2065 و 2080-2099) بررسی شد. یافته های پژوهش نشان از افزایش دما بر اساس تمام مدل- سناریوها، طی دوره های آتی دارد، به طوری که میزان این افزایش دما در ایستگاه های واقع در خشکی از ایستگاه های مناطق ساحلی بیشتر است. برعکس رفتار یکنواخت افزایشی در دما، تغییرات فصلی بارش در ایستگاه های مختلف بسیار نوسانی است. مقدار بارش طی فصول سرد سال در تمامی ایستگاه ها روندی افزایشی دارد، در حالی که بارش های بهاره روی ایستگاه های واقع در خشکی نسبت به نواحی ساحلی افزایش بیشتری خواهد داشت، به طوری که در آینده می توان انتظار افزایش وقوع سیلاب های بهاره را در این مناطق داشت. نتایج تحلیل عدم قطعیت ها نیز نشان داد که بهترین عملکرد در شبیه سازی مقدار دمای ماهانه را مدل HADCH3 و ضعیف ترین عملکرد در شبیه سازی مقدار بارش ماهانه را مدل INCM3 نسبت به سایر مدل- سناریوها دارد.

طبقه بندی ایستگاه های هواشناسی موجب اختصاص حجم زیادی از اطلاعات به چند دسته متجانس کوچک تر، سهولت استفاده در مدل سازی و هم چنین کمک شایانی به گسترش اطلاعات نقطه ای به اطلاعات منطقه ای برای نقاط فاقد آمار می نماید. در این تحقیق 112 ایستگاه هواشناسی پس از بررسی های اولیه از بین تمام ایستگاه های سینوپتیک کشور انتخاب و سپس با استفاده از خوشه بندی فازی و شبکه عصبی مصنوعی کوهونن طبقه بندی دمائی آنها مورد بررسی قرار گرفت. میانگین دمای سالانه، طول جغرافیایی، عرض جغرافیایی و ارتفاع ایستگاه ها به عنوان پارامترهای ورودی معیارهای طبقه بندی در نظر گرفته شدند. تعداد بهینه خوشه ها با استفاده از شاخص دیویس-بولدین، محاسبه و ایستگاه های هر خوشه به تفکیک مشخص و با کمک سیستم اطلاعات جغرافیائی روی نقشه مشخص گردید. در ادامه از پهنه بندی اقلیمی کشور بر اساس روش دمارتن جهت ارزیابی دقت هر دو روش استفاده گردید. هر چند نتایج حاکی از دقت قابل قبول هر دو روش می باشد، لیکن خوشه بندی فازی تا حدودی نسبت به شبکه عصبی کوهونن انطباق بهتری را با پهنه های اقلیمی حاصل از روش دمارتن نشان می دهد

این پژوهش با استفاده از روش توصیفی- تحلیلی، با استناد به آمارها و داده های عینی و در چارچوب نظریة واقع گرایی، به دنبال بررسی تأثیرات چالش ها و فرصت های ناشی از تغییرات آب وهوایی بر بحران های منطقه ای است. یافته ها بیان می کند در دهه های اخیر، افزایش انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از رشد سریع جمعیت از یک سو و تشدید فعالیت های اقتصادی و صنعتی بشر از سوی دیگر، موجب ایجاد تغییرات آب وهوایی در مقیاسی جهانی شده است. افزایش دمای هوا، بالاآمدن سطح آب ها و نوسان های بارندگی، مهم ترین پیامدهای تغییرات آب وهوایی هستند که ادامة حیات بشر را با چالش ها و گاه فرصت های تازه ای مواجه کرده اند. امروزه کمبود ذخایر آب شیرین و منابع غذایی، شیوع بیماری های واگیردار و مهاجرت از جمله چالش هایی است که به ویژه مناطق حاره ای و کشورهای درحال توسعة واقع در اطراف خط استوا را درگیر کرده اند. در مقابل، پیش بینی می شود در دهه های آتی، ذوب یخچال های عظیم، یخبندان های دائمی و کاهش سرمای شدید در مناطق قطبی، به ویژه قطب شمال، فرصت های تازه و شرایط مساعدی را برای سکونت در این مناطق، استخراج ذخایر ارزشمند کانی، فسیلی و غذایی و نیز دستیابی به راه های ارتباطی تازه فراهم آورند و به کشورهای توسعه یافتة واقع در اطراف قطب شمال بیش از دیگر دولت ها بهره برسانند. بدیهی است هریک از این چالش ها و فرصت ها، به نوعی زمینه را برای تشدید دشمنی ها و تضادهای دیرین هموار می کنند یا حتی موجب بروز تنش ها و درگیری های تازه میان کشورهای مختلف جهان می شوند و به این ترتیب تحول های جدیدی را در منطقه رقم می زنند.

بررسی نوسانات سطح آب دریاچه ها به لحاظ اهمیت، ماهیت و موقعیت این مجموعه های آبی در سال های اخیر اهمیت ویژه ای پیدا کرده است. دریاچه ارومیه بزرگترین دریاچه داخلی ایران می باشد. متاسفانه در سال های اخیر به دلایل مختلف، از حجم آب و وسعت این دریاچه کاسته شده است. هدف از این پژوهش، مدل سازی تاثیرات پسروی دریاچه ارومیه بر روستاهای ساحل شرقی با پردازش شیء گرای تصاویر ماهواره ای می باشد. در این پژوهش از تصاویر ماهواره ای لندست بین سال های 1984 تا 2015 میلادی به صورت دوره ای، مدل رقومی ارتفاع و لایه وکتور موقعیت روستاها استفاده شده است. جهت پردازش تصاویر ماهواره ای از روش های شی ء گرا استفاده شده و کاربری های مورد نظر استخراج گردیدند، در ادامه نیز با استفاده از مدل زنجیره مارکوف به پیش بینی وضعیت آتی در منطقه پرداخته شده است. نتایج نشان دهنده افزایش سطح باغات، نمک های مرطوب، پهنه های گلی-نمکی(خاک های نمکی)، اراضی کشاورزی، نمک جدید و کاهش مساحت دریاچه ارومیه طی بازه مورد مطالعه می باشد، نتایج مدل پیش بینی زنجیره مارکوف نشان می دهد در سال 2020 میلادی کاربری باغات، پهنه های گلی-نمکی(خاک های نمکی) و اراضی کشاورزی افزایش خواهند یافت و کاربری نمک مرطوب، نمک جدید و دریاچه ارومیه کاهش خواهند یافت، همچنین روستاهای شهرستان شبستر بیشترین افزایش در باغات، اراضی کشاورزی، نمک جدید و پهنه های گلی-نمکی(خاک های نمکی) را به ترتیب با 4/13، 7/2، 69/0 و 6/10 درصد افزایش خواهند داشت و روستاهای شهرستان اسکو بیشترین افزایش در نمک های مرطوب را با 7/0 درصد افزایش خواهند داشت.

در کلیه مطالعات اقلیمی نیاز به داده های صحیح و قابل اعتماد می باشد. روش های متعددی برای بازسازی داده ها وجود دارند که بسته به نوع داده ها و خصوصیات آب و هوائی هر منطقه تعدادی از آن ها مورد استفاده قرار می گیرد. در این تحقیق بخشی از داده های بارش ماهانه ایستگاه سینوپتیک شهر سراب در استان آذربایجان شرقی به صورت تصادفی داده های فرضی در نظر گرفته شد. سپس برای بررسی میزان کارایی، روش های متعدد بازسازی داده ها، هفت روش کلاسیک آماری و مدل درختی ام 5 بعنوان یکی از روش های کارآمد داده کاوی و به کمک داده های بارش ایستگاه های مجاور تخمین گردید. نتایج نشان داد از بین روش های کلاسیک آماری بررسی شده به ترتیب روش های انتساب چندگانه، نسبت نرمال و رگرسیون خطی چند متغیره دارای نتایج نسبتا دقیق تر با خطاهای کمتری می باشند. بررسی کلی نتایج نشان داد که مدل درختی ام 5 با توسعه قوانین اگر-آنگاه با ارائه چهار رابطه خطی ساده با آماره های (ضریب همبستگی برابر 974/0، ضریب نش-ساتکلیف برابر 948/0، ریشه میانگین مربعات خطا برابر 11/5 (میلی متر) و میانگین خطای مطلق برابر با 189/4 (میلی متر) دقیق ترین نتیجه را در بین تمامی روش های بررسی شده در این مطالعه ارائه می دهد. لذا با توجه به سادگی روند مدل سازی، کاربردی و قابل فهم بودن و داشتن دقت بالا استفاده از آن برای تخمین مقادیر گم شده بارش ماهانه پیشنهاد می گردد.

امروزه معتبرترین ابزار جهت تولید سناریوهای اقلیمی، مدلهای AOGCM می باشد. از جمله مدلهایی که برای ریز مقیاس نمایی مبتنی بر روشهای آماری استفاده می کنند مدل LARS-WG می باشد، در این مطالعه بر اساس مدل HadCM3 و دو سناریوی A1B، A2 برای دوره پایه ( 1961- 1990) و دوره پیش بینی (2040- 2011) در مقیاس روزانه فرایند ریز مقیاس نمایی انجام شد. و داده های مقادیر مجموع بارش روزانه برای ایستگاههای منتخب تولید شد. بعد از کالیبراسیون مدل و اطمینان از توانمندی مدل در ساخت سری های زمانی بارش که با مقایسه داده های شبیه سازی شده با مقادیر بارش در دوره پایه در سطح اطمینان 95 درصد صورت پذیرفت، جهت بررسی وضعیت خشکسالی، شاخص استاندارد شده بارش (SPI) بکار رفت. نتایج نشان داد که میزان بارش نسبت به دوره پایه طی دوره های آینده نزدیک تحت خروجی های مدل گردش عمومی جو HadCM3 و دو سناریوی A1B، A2 تغییر معنی داری در بیشتر مناطق کشور خواهد داشت. بیشترین درصد تغییر مربوط به جنوب شرقی کشور می باشد که برای هر سه تداوم زمانی 3، 12 و 24 ماهه افزایش خشکسالی را نشان میدهد بطوریکه برای برای تداوم زمانی 12 ماهه و 50 ساله شدت خشکسالی دوره پایه 82/13 بوده ولی در دوره آتی سناریوی A2، 05/15 و در دوره آتی سناریوی A1B ، 39/18 را نشان میدهد. در غرب و شمال کشور نیز بطور مشابه در کلیه تداوم های زمانی شدت خشکسالی در دوره های آتی بیشتر از دوره پایه است، بطوریکه در دوره 24 ماهه و دوره بازگشت 50 ساله شدت خشکسالی پایه 31/16 ولی در دوره آتی A2 ، 65/18 و در دوره آتی A1B، 55/19 را نشان میدهد. در مناطق جنوب، مرکز و شرق کشور مقادیر شدت خشکسالی پایه و آتی با تداوم زمانی 24 ماهه و در دوره برگشت 50 ساله همگی حدود 8/18 بوده و شدت خشکسالی تغییرات زیادی را نشان نمی دهد. شدت خشکسالی در شمال غرب کشور و جنوب غرب کشور در هر سه تداوم زمانی 3، 12 و 24 ماهه در دوره های آتی کمتر از دوره پایه خواهد بود بطوریکه در تداوم زمانی 24 ماهه شدت خشکسالی با دوره برگشت 50 ساله پایه 23 ولی در دوره های آتی 44/18 را نشان میدهد. در نهایت، اگرچه در پیش بینی های بدست آمده از ریزمقیاس گردانی خروجی های مدل های اقلیمی عدم قطعیت هایی وجود دارد که این امر به علت ساختار مدل های گردش عمومی جو، داده های مشاهداتی و ... می باشد اما از آنجایی که مدل های اقلیمی به عنوان معتبرترین ابزار تولید سناریوهای اقلیمی مطرح می باشند، ضروری است مدیران و تصمیم گیران بخش های مختلف منابع آب و کشاورزی نتایج حاصل از چنین پژوهش هایی را نیز مد نظر قرار داده تا امکان برنامه ریزهای بلند مدت میسر شود

بارش های سنگین ناشی از سامانه های همرفتی میان مقیاس در غرب ایران که از نظر شدت و فراوانی باعث خسارات جانی و مالی زیادی شده اند و سهم زیادی از بارش سالانه را به خود اختصاص داده اند، نقش مهمی در امنیت غذایی و منابع آب داشته و بدین منظور چرخه عمر، شرایط تشکیل و ویژگی های سامانه همرفتی میان مقیاس 23آوریل 2004 با استفاده از تصاویر ماهواره های متئوست، GEOS و GMS از طریق معیارهای شاخص تغییرات مساحت (ΔE)، آستانه های دمای درخشندگی 221 و 243 کلوین و آستانه مساحت بیش از 10000 کیلومترمربع مورد بررسی قرار گرفت. مساحت سامانه در شروع چرخه عمر با روند کندی افزایش داشته و روند کاهشی مساحت آن در مرحله زوال شدید و ناگهانی است. در مرحله شکل گیری شرایط سینوپتیک تأثیر بیشتری داشته و عامل غالب بوده است؛ اما در مرحله بلوغ تأثیر توپوگرافی و ارتفاعات زاگرس در شدت فعالیت مؤثر تر بود. یافته های این مطالعه نشان داد، در مرحله بلوغ، با افزایش درصد کسر همرفتی و کاهش دمای درخشندگی بر شدت فعالیت همرفتی افزوده شده؛ اما در مرحله زوال این وضعیت برعکس شده است. همچنین ساعات اوج فعالیت همرفتی و افزایش مساحت سامانه همزمان با بیشینه سرعت سامانه بوده است.

تابش خورشید با تمام مزایایی که دارد، در برخی مناطق به دلیل ویژگی اقلیمی و ریخت شناسی زمین، دارای اثرات منفی ازجمله شیوع بیماری ها مانند آب مروارید است که منجر به نابینایی و کم بینایی در انسان می شود. در روستاهای استان چهارمحال و بختیاری تعداد ۹۰۰ نفر نابینا و کم بینا وجود دارد که تعداد بالای آن می تواند ناشی از عوامل محیطی باشد. برای بررسی این موضوع از داده های تعداد مبتلایان به نابینایی در سطح روستاهای نمونه استان و داده های تابش تخمین زده شده در سطح افقی و شیبدار روستاها استفاده شد. روش کار مبتنی بر تخمین مقدار تابش در سطح افقی بر اساس معادله آنگستروم و معادله شدت تابش بر اساس عوامل اقلیمی و تخمین تابش در سطح شیبدار بر اساس معادله دافی و بکمن بود. نتایج نشان داد با افزایش ارتفاع روستاها، تعداد مبتلایان به نابینایی زیادتر می شود. همچنین با افزایش مقدار شیب و تغییر جهت شیب روستاها به سمت جنوب، تعداد مبتلایان به نابینایی افزایش می یابد. ضریب همبستگی بین مقدار تابش و نرخ افزایش تابش در سطح شیبدار برابر با ۸۹۲/۰ R= و ضریب همبستگی بین جهت شیب با نرخ افزایش تابش در سطح شیبدار برابر با ۸۲۰/۰ R= که هر دو در سطح اطمینان ۹۹ درصد تأیید می گردند. نتایج نشان داد ۹/۴۵ درصد جمعیت روستایی با ابتلای بالای آب مروارید در شیب های رو به جنوب، جنوب غرب و جنوب شرق زندگی می کنند و ارتباط معناداری بین مقدار شیب و جهت شیب به سمت جنوب با نرخ نابینایی وجود دارد. همچنین ارتباط بین افزایش ارتفاع روستاها و افزایش تعداد مبتلایان به نابینایی در سطح اطمینان ۹۵ درصد معنادار است و بیشتر نابینایان (۶۰ درصد) در ارتفاع بالاتر از ۲۰۰۰ متر زندگی می کنند.

در این تحقیق پیش بینی تراز آب زیرزمینی حوضه آبریز شریف آباد استان قم با بهره گیری از برخی مدل های هوشمند می باشد. به این منظور از داده های ماهیانه تراز آب زیرزمینی در سه حلقه چاه مشاهده ای واقع در حوضه آبریز شریف آباد در مدل سازی ها استفاده شده است. جهت مقایسه نتایج حاصل از مدل های هیبرید آنالیز موجک-شبکه عصبی (WNN)، برنامه ریزی ژنتیک (GP)، رگرسیون خطی چند متغیره (MLR) و شبکه عصبی مصنوعی (ANN) از دو معیار ریشه خطای مربع متوسط (RMSE) و ضریب کارایی نش- ساتکلیف (E) استفاده شده است. نتایج تحقیق نشان داده است که مدل ترکیبی موجک-عصبی پیش بینی دقیقتری برای تراز آب زیرزمینی ماهانه نسبت به مدل های ANN، GP و MLR ارائه داده، به طوریکه ضریب نش در مدل ترکیبی برای پیزومترهای 1، 2 و 3 به ترتیب 98/0، 98/0 و 95/0 حاصل شده است.

خشکسالی یک پدیدة طبیعی و قابل تکرار است که فرآیندهای مختلف زیست-محیطی را تحت تأثیر قرار داده است؛ به همین دلیل بایستی به طور گسترده مورد بررسی قرار گیرد. هدف از این تحقیق، بررسی وضعیت خشکسالی هواشناسی با به کارگیری چهار شاخص خشکسالیو همچنین انتخاب مناسب ترین روش از میان روش های مختلف درون یابی به منظور پهنه بندی خشک سالی در دشت ساری-نکا می باشد. برای این منظور، از آمار 10 ایستگاه هواشناسی موجود در دشت ساری-نکاو چهار شاخص خشکسالیRAI، ZSI، CZI و PNPIجهت ارزیابی و تحلیل خشکسالی استفاده شد. نتایج نشان داد که مقادیر دو شاخص ZSI و CZI در تمامی ایستگاه ها اختلاف چندانی با یکدیگر ندارند و تقریباً بر هم منطبق می باشند و شاخص RAI تشابه بیشتری با شاخص PNI داشته است. همچنین نتایج نشان داد که در اکثر ایستگاه ها بعد از سال 1377 خشکسالی هواشناسی شدت یافته است و شدیدترین خشکسالی طبق مقادیر به دست آمده از هر یک از شاخص های خشکسالی در سال 1384رخ داده است. در نهایت بهمنظور ارزیابی روش های مختلف درون یابی جهت تهیة نقشه های پهنه بندی خشکسالی، روش های زمین آمار کریجینگ ساده، معمولی، عکس فاصله با درجات 1 تا 5، تابع شعاعی و درون یابی چند جمله ای کلی به کار گرفته شد. بر اساس دو معیار ارزیابیRMSE و MAE برای شاخص های SPI، ZSI و CZI روش کریجینگ ساده و برای شاخص PNPI روش تابع شعاعی به عنوان مناسب ترین روش از بین سایر روش های درون یابی برای هریک از شاخص های مورد بررسی انتخاب شد.

مناطق خشک از نظر شکل اراضی، خاک، جامعه گیاهی و جانوری و منابع آب و اقلیم بسیار متنوع هستند. یکی از مؤلفه های معرف اقلیم، تعیین شاخص های خشکی در هر منطقه است. اطلاع از دامنه و شدت خشکی، در مدیریت و برنامه ریزی مناسب منابع طبیعی و پایداری زیست بوم (اکوسیستم) هر منطقه، به ویژه مناطق خشک مفید است. استفاده از روش های گشتاور های خطی و تحلیل خوشه ای در تعیین مناطق همگن اقلیمی نقش مؤثری دارد. هدف اصلی این پژوهش، استفاده از روش های گشتاورهای خطی و تحلیل خوشه ای در تعیین مناطق همگن اقلیمی با استفاده از شاخص خشکی یونپ در نیمه شرقی ایران است. به این منظور، داده های اقلیمی 20 ایستگاه هواشناسی همدیدی در نیمه شرقی کشور جمع آوری و برای محاسبه تبخیر- تعرق مرجع با استفاده از مدل فائو- پنمن- مانتیث استفاده شد. سپس شاخص خشکی یونپ [1]برای هر20 ایستگاه محاسبه شد. در مرحله بعد، با استفاده از روش تحلیل خوشه ای، منطقه مورد مطالعه به پنج منطقه همگن تقسیم و با بهره گیری از تحلیل عاملی مهم ترین مؤلفه های مؤثر بر شاخص خشکی یونپ در هر منطقه همگن تعیین شد. براساس نتایج، تخمین منطقه ای گشتاور خطی، بهترین تابع توزیع منطقه ای برای هر منطقه همگن تعیین شد. نتایج این پژوهش کارآیی مناسب ترکیب روش های گشتاور خطی و تحلیل خوشه ای را برای تعیین مناطق همگن نشان می دهد. بر اساس نتایج به دست آمده، بهتر است در ابتدا مناطق همگن با روش تحلیل خوشه ای تعیین و سپس به کمک روش گشتاورهای خطی بررسی و تأیید شود. [1] UNEP

آگاهی از اقلیم گذشته جهت پیش بینی و برنامه ریزی آینده نیاز به داده های اقلیمی صحیح و طولانی مدت دارد. در این مطالعه، اقدام به بازسازی مجموع بارندگی منطقه دنا، به کمک پهنای حلقه های سالیانه گونه بلوط ایرانی، توسط رگرسیون چندگانه، نموده ایم. با این هدف دو ارتفاع رویشی در جنگل های منطقه دنا انتخاب و 36 نمونه رویشی از 18 پایه در دو جهت جغرافیایی جنوب غربی و شمال شرقی، در قطر برابر سینه استخراج و توسط نرم افزار اتوکد با دقت 3 میکرون قرائت شدند. بعد از مرحله تطابق زمانی، برای حذف اثرات غیراقلیمی، تمامی پارامترهای اقلیمی و سری زمانی حلقه های رویشی استاندارد شدند. گاهشناسی باقی ماندهمحاسبه شده با متغیرهای اقلیمی طی دوره 2011-1881 واسنجی و همبستگی معنادار مثبت متغیرها با پهنای دوایر رویشی تأیید شد. بر اساس روابط و همبستگی بین گاهشناسی به دست آمده و داده های اقلیمی دوره آماری مشترک، کار بازسازی بارندگی سالیانه انجام و مشخص شد، مقدار بارندگی 3 دهه اخیر، نسبت به میانگین بارندگی یک قرن قبل از خود، یک افزایش حدود 4 درصدی را داشته است.

این تحقیق به شناسایی، طبقه بندی و تحلیل سینوپتیک امواج سرمایی منطقه شمال غرب ایران پرداخته است. با استفاده از شاخص نمرات استاندارد شده دمای حداقل در طی دوره آماری 2010-1951 امواج سرمایی طبقه بندی شده و بر اساس شدت وقوع طبقه بندی گردیده اند. از بین امواج سرد وقوع یافته در منطقه شمال غرب ایران، سردترین موج شناسایی شده از هر طبقه برای تحلیل سینوپتیک انتخاب گردید و نتایج تحلیل سینوپتیک امواج سرد منتخب نشان داد که الگوی فشار حاکم در طول ایام حاکمیت امواج یاد شده، وضعیت پرفشار در سطح زمین و ناوه عمیق در سطوح فوقانی می باشد. از نظر استمرار سرما نقش تغییر وضعیت باد مداری به نصف النهاری که نشانی از بلوکینک است، بسیار مؤثر می باشد. بلوکینگ موجب کاهش سرعت حرکت توده هوای سردی که از طریق وزش سرمایی از عرض های بالاتر به شمال غرب سرازیر شده، می شود و انواع مختلف امواج سرمایی ایجاد می شود. هر چه هوا از عرض های بالاتری ریزش کند و سرعت جریان کندتر باشد، موج سرمایی شدیدتر و مستمرتری ایجاد می کند.

سیل یکی از مهم ترین مخاطرات تهدیدکننده جامعه بشری محسوب می شود. در دهه های اخیر با افزایش جمعیت و تغییر اقلیم اثرات این مخاطره بیشتر شده است. مطالعه ویژگی های حوضه ها که میزان سیل خیزی با آن در ارتباط است می تواند به مدیریت صحیح این مخاطره کمک نماید. استان کردستان با اقلیم نیمه خشک و تغییر پذیری زیاد بارش از پتانسیل بالایی برای این مخاطره برخوردار است. در این مقاله پتانسیل سیل خیزی حوضه های استان کردستان شامل حوضه های قرارگرفته در داخل استان و مشترک با استان های مجاور با استفاده از شاخص های مورفومتری و هیدروگرافی محاسبه گردید. با این هدف و بر اساس عوامل توپوگرافی و هیدرولوژی سطحی 18 حوضه شناسایی و مورد ارزیابی قرار گرفتند. در ادامه پژوهش آبراهه ها بر اساس روش استرالر طبقه بندی و سپس 12 پارامتر شاخص در ارتباط با سیل خیزی شامل طول حوضه، تراکم زهکشی، نسبت انشعاب، فراوانی آبراهه ها، طول جریان سطحی، ضریب فرم حوضه، شکل حوضه، ضریب کشیدگی، ضریب گردی، ضریب فشردگی، نسبت بافت و مساحت برای تمام حوضه ها محاسبه گردید. از نرم افزارهای GIS و Excel به منظور تسهیل محاسبات و استخراج داده ها و SPSS برای طبقه بندی و نیز استاندارد کردن داده ها استفاده شد. نتایج نشان داد که حوضه های آبخیز موردمطالعه بر اساس پارامترهای موردمطالعه در دو خوشه قرار می گیرند. به ترتیب خوشه 1 دارای 11 حوضه شامل حوضه های بیجار، گل تپه، تپه اسماعیل، بوکان، رزاب، سقز، انگوران، قروه، سنندج، تکاب و شاهین دژ و خوشه 2 دارای 7 حوضه شامل حوضه های پاوه، سردشت، بانه، روانسر، کامیاران، مریوان و قزلچه می باشد. همچنین نتایج مقایسه ای بیانگر قرارگیری حوضه های خوشه 1 در شرق و حوضه های خوشه 2 در غرب محدوده موردمطالعه است. مجموع برآوردها و تحلیل های آماری نشان دهنده پتانسیل سیل خیزی بیشتر حوضه های شرقی با وجود بارندگی بیشتر حوضه های غربی است که دلیل بارز آن ناشی از شرایط توپوگرافی، پوشش گیاهی و لیتولوژیکی خاص حوضه های شرقی است.

تغییر اقلیم یکی از مهم ترین چالش های بشر در سده جاری است. حوادث طبیعی ناشی از آن مانند خشک سالی ها، طوفان، سیل های شدید، گرما، سرماهای بی موقع، بالا آمدن سطح آب دریاها، شدت آفات و بیماری های گیاهی، نابودی جنگل ها، مراتع و... خسارات جبران ناپذیری را در سطح کره زمین سبب شده است. خشک سالی پدیده ای خزنده و پیچیده است که ناشی از کمبود بارش و افزایش درجه حرارت بوده و برخلاف سایرحوادث، پیش بینی ابتداء، مدت و انتهای آن نیز دشوار است. استان خراسان جنوبی از سال 1377 تاکنون باخشکسالی مواجه بوده است. هدف اصلی این تحقیق تحلیل داده های هواشناسی، تعیین مدت خشکسالی، طول دوره، نواحی دارای استعداد بالای خشکسالی براساس شاخص بارش استاندارد (SPI)، شاخص درصد نرمال و شاخص دهک ها و خصوصیات آماری بارش ماهانه ایستگاه های سینوپتیک استان خراسان جنوبی و شهر بیرجند در فاصله سال های 1368 تا 1395 و سپس بررسی دلایل و پیامدهای اقتصادی– اجتماعی و زیست محیطی و ارائه راه کار بوده است. نتایج این پژوهش نشان می دهد که در طول این دوره شدیدترین خشکسالی در سال های آبی 1380- 1378، مرطوب ترین سال منطقه، سال آبی 1370- 1369 و از سال 1377 تاکنون میزان بارندگی استان نزدیک به نرمال و یا خشکسال بوده و در بین شهرستان های استان، بیشترین میزان خشکسالی به ترتیب مربوط به ایستگاه های قائن، خوسف، بشرویه، طبس و فردوس است.

قرار گرفتن کشور ایران در کمربند بیابانی سبب افزایش فرکانس رخداد طوفان های گرد و غبار بخصوص در نواحی شرقی و جنوبی آن و تاثیرات نامطلوب محیط زیستی شده است. هدف این تحقیق کاربرد مدل جفت شده پیش بینی عددی وضع هوا-شیمی) WRF-(Chem.3.6.1، برای شبیه سازی رخداد طوفان گرد و غبار (شرق ایران) و دستیابی به روشی جهت پایش، پیش بینی و هشدار وضعیت رخداد طوفان است. علاوه بر اجرای مدل با استفاده از داده های غلظت گرد و غبار سازمان محیط زیست، داده های سرعت و جهت باد سازمان هواشناسی و تصاویر ماهواره ای MODIS امکان تعیین مسیر حرکت ذرات و هشدار و ارائه پیش بینی بهتر بررسی شده است. نتایج مدل نشان داد که منطقه سیستان بخصوص بستر خشک تالاب هامون، چشمه اصلی طوفان گرد و غبار بوده است. هم چنین در طول رخداد، با همگرا شدن جریانات شمالی-جنوبی بر روی شرق ایران، ایجاد بادهای شدید در ترازهای زیرین جو، انتشار و افزایش غلظت گرد و غبار و انتقال آنها به نواحی جنوبی تا دریای عمان را در پی داشته است. مقایسه ها نشان داد که مدل WRF-Chem از نظر مقیاس زمانی، تا حدودی برآورد منطقی از گرد و غبار در محدوده مطالعاتی به دست می دهد. به دلیل استفاده از داده های پیش بینی جهانی بعنوان ورودی مدل وقوع خطا در برآورد غلظت امری بدیهی است. اجرای مدل با قدرت های تفکیک 10 و 30 کیلومتری بیانگر این واقعیت است که شکل گیری طوفان های منطقه سیستان بشدت از ویژگی های جغرافیایی محلی، بویژه توپوگرافی متأثر می گردد.