درخت حوزه‌های تخصصی

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.

یکی از رویکردهای مهم در مطالعات آب و هواشناسی بررسی اثر تغییر عناصر اقلیمی بر عملکرد محصولات کشاورزی در عرصه های جغرافیایی است. این مطالعه با هدف پیش بینی عملکرد محصول ذرت تحت تأثیر پدیده تغییر اقلیم در استان کرمانشاه به انجام رسیده است. از مدل CGCM3 تحت سناریوی A1B و روش ریزمقیاس نمایی[1] و نیز مدل کشاورزی WOFOST با بهره گیری از آمار روزانه عناصر آب و هوایی چهار ایستگاه استان شامل دماهای حداقل و حداکثر، بارش، رطوبت نسبی و ساعات آفتابی در یک دوره 28ساله (2009-1982) استفاده شده است. داده های پایه (2009-1982) و آینده (2050-2023) از سایت سناریوها و داده های اقلیمی کانادا اخذ و میزان تغییر هر یک از پارامترهای اقلیمی پس از ریزمقیاس نمایی بررسی و نتایج وارد مدل شبیه سازی کشاورزی WOFOST شد. نتایج تحقیق نشان داد دماهای حداقل و حداکثر ایستگاه ها در دوره 28ساله آتی به ترتیب به طور میانگین 3/1 و 7/1 درجه سلسیوس افزایش پیدا خواهد کرد. بارش با وضعیت های افزایشی و کاهشی روبه رو خواهد شد. با وجود افزایش طول دوره رشد ذرت آبی در منطقه به دلیل افزایش دما، مقدار عملکرد پتانسیل محصول در آینده به دلیل کاهش بارندگی در بخش هایی از منطقه و نیز کاهش رطوبت نسبی به طور چشمگیری تا میانگین %22 کاهش پیدا خواهد کرد. بیشترین کاهش عملکرد متوجه منطقه سرپل ذهاب در ناحیه پست و گرمسیری غرب استان به میزان %7/28 خواهد بود.   [1]. Change Factor

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.

منطقه مطالعاتی (دشت الشتر)، به فاصله حدود ۵۲کیلومتری از شهرستان خرم آباد (مرکز استان لرستان)، در سمت شمال غرب آن قرار دارد. برداشت بیش از حد از آب های زیرزمینی در سال های اخیر، باعث افت سطح آب زیرزمینی و ایجاد زمینه بروز برخی مخاطرات به خصوص برای منابع آب زیرزمینی شده است. در این پژوهش، میزان افت سطح آب زیرزمینی در دشت مذکور با استفاده از هیدروگراف واحد دشت در طول دوره آماری سال های ۸۸-۱۳۸۱معادل ۴ متر برآورد شد. همچنین، به منظور تعیین مناطق بحرانیِ دچار افت و شبیه سازیِ واکنش های سامانه ی آب زیرزمینی به برداشت آب در آینده، تحت شرایط مختلف، مدل ریاضی آبخوان تهیه گردید. سپس از طریق تلفیق مدل ریاضی و س یستم اطلاعات جغرافیایی، جریان آب زیرزمینی در دشت مورد مطالعه، با استفاده از نرم افزار «جی ام اس» شبیه سازی شد. نتایج پیش بینی سطح آب توسط مدل، برای دوره پنج ساله بعدی نشان می دهد که در پایان دوره مورد پیش بینی، میزان افت، حدود ۵/۳ متر افزایش خواهد یافت. درنهایت، راهکارهایی جهت مدیریت آبخوان از طریق تعدیل برداشت به منظور جبران افت آبخوان، با توجه به ملاحظات اقتصادی ارائه گردید و با کمک نرم افزار «جی دبلیو ام» مورد ارزیابی قرار گرفت. با توجه به ملاحظات هیدرولیکی و اقتصادی ارائه گردید و با کمک نرم افزار «جی دبلیو ام» مورد ارزیابی قرار گرفت. تأمین میزان کسر آب مورد نیاز، از طریق چاه های پیشنهادی جایگزین در خارج از مناطق دارای افت شدید انجام خواهد گرفت.

بارش از جمله عناصر اقلیمی است که در برنامه ریزی محیطی دارای اهمیت بسیار می باشد. در این راستا برای مدل سازی و پیش بینی مکانی بارش سالانه در استان خوزستان و ارتباط آن با عوامل مکانی از روش رگرسیون های فضایی استفاده شده است. لذا از آمار 13 ایستگاه سینوپتیک استان خوزستان از بدو تأسیس تا سال 2010 میلای جهت پیشگویی فضایی و ارتباط با عوامل جغرافیایی توپوگرافی (ارتفاع، شیب و جهت دامنه ها) و طول- عرض جغرافیایی به روش رگرسیون های فضایی مربعات معمولی(OLS) و موزون جغرافیاییGWR)) بهره گرفته شده است. نتایج حاصل از این پژوهش نشان دهنده یک ارتباط قوی بین بارش با عوامل جغرافیایی است. نتایج دو مدل رگرسیون عمومی و وزنی جغرافیایی برای پیش بینی بارش سالانه حاکی از برآورد مقادیر پیش بینی بهتر در مدل رگرسیون موزون جغرافیایی است. بطوری که میزان برآورد حاصل از روش رگرسیون موزونی جغرافیایی در استان خوزستان، نشان از مقادیر پایین باقیمانده ها ی خطا، مقادیر بالای ، عدم وجود خودهمبستگی فضایی و نرمال بودن مقادیر باقی مانده مدل را نمایش می دهد. میزاندر مدل رگرسیون مربعات معمولی 75% تغییرات بارش را با عوامل مکانی تببین می کند. در حالیکه در رگرسیون وزنی جغرافیایی این میزان در دامنه 82% تا 97% در روی پهنه بارش خوزستان در نوسان است و نشان دهنده برآورد بهتر این مدل می باشد. بر همین اساس مشخص شد که نقش ارتفاعات درشرق، شمالشرق و شمال استان، جهت دامنه ها در بخش های شرق ، شمالشرق و در محدوده کوه های زاگرس، و شیب نیز در همین محدوده های ذکر شده مهم ترین عوامل مکانی موثر بر مقادیر بارش به شمار می آیند.

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.

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

نوسان شمالگان یا AO یکی از مؤثرترین الگوهای پیوند از دور زمستانه در نیمکره شمالی است. در این پژوهش به بررسی اثر نوسان شمالگان یا AO بر حداقل دمای ماهانه ی منطقه ی شمال شرق ایران پرداخته شده است. داده های مورد نیاز که شامل داده های کمینه ی دمای ماهانه 17 ایستگاه سینوپتیک منطقه ی مورد مطالعه بود، از بخش آمار سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید. در تحلیل داده ها و کشف روابط، عمدتاً روش همبستگی پیرسون مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج حاصل از این مطالعه نشان داد که بین الگوی پیوند از دور AO و دماهای کمینه منطقه شمال شرق ایران رابطه معنی داری در دوره سرد سال وجود دارد. رابطه یاد شده از نوع منفی و معکوس می باشد و این بدان معنی است که وقتی شاخص عددی مثبت نشان می دهد، دما پایین رفته و برعکس زمانی که شاخص منفی است، دمای منطقه شرق ایران از خود افزایش نشان می دهد. در بین ایستگاه های مورد مطالعه، ارتباط دماهای کمینه و متوسط ماهانه ایستگاه های بیرجند و بجنورد بیش از سایر ایستگاه ها تحت تأثیر الگوی AO دچار نوسان شده و ضرایب همبستگی معنی داری بین دمای کمینه و متوسط ایستگاه های بیرجند و بجنورد با AO مورد محاسبه قرار گرفته است. اثر AO بر دمای متوسط منطقه مورد مطالعه یعنی شمال شرق ایران در سه ماهه ژانویه تا مارس و دو ماهه ژانویه- فوریه و در ماه ژانویه بسیار چشمگیرتر از سایر دوره های زمانی می باشد.

خورشید منبع بنیادی انرژی در سامانه اقلیمی زمین است و تغییرات آن نوساناتی را در جوّ زمین ایجاد می کند. شرایط آب و هوایی مناطق مختلف در ارتباط با فعالیت های خورشیدی است و این فعالیت ها یکی از دلایل رخدادهایی مانند خشکسالی ها و سیلاب هاست. پژوهش حاضر با هدف بررسی تأثیر فعالیت لکه های خورشیدی بر دمای حداقل ماهانه استان اصفهان و به شیوه پیکسلی صورت پذیرفته است. در این راستا از آمار دمای حداقل 21 ایستگاه همدید و آب و هواشناسی در داخل و خارج استان طی مقطع زمانی 2010-1961 و همچنین آمار تعداد لکه های خورشیدی طی همان دوره بهره گرفته شد. پس از اطمینان از همگن بودن داده های مورد مطالعه با آزمون Runs Test ، داده های ایستگاهی با میان یابی به داده های پیکسلی با ابعاد 5×5 کیلومتر مربع تبدیل شد. سپس ارتباط سنجی عناصر مورد مطالعه با روش تحلیل موجک پیوسته مورلت و تحلیل موجک متقاطع انجام گرفت. نتایج حاصل از این پژوهش بیانگر آن است که دمای حداقل استان اصفهان از چرخه های زمانی 4-1 و 11-8 ساله برخوردار بوده است که همزمان با فعالیت لکه های خورشیدی است. به خصوص در ماه دسامبر که چرخه های زمانی 11-8 ساله رخ داده و از نمود بیشتری برخوردار است. همچنین بجز ماه فوریه که ارتباط و همبستگی عناصر مورد مطالعه از نوع منفی است، در سایر ماه ها همبستگی مشاهده شده از نوع هم فاز و مثبت معنا دار بوده است.

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.

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.

سیلاب ها از فراوان ترین و مخرب ترین بلایای طبیعی به شمار می روند. در این ارتباط پهنه-بندی دشت سیلابی و کاربرد آن در برنامه ریزی آمایش فضا، ازجمله اقدامات مهم غیرسازه ای در زمینه کاهش خسارات سیلاب محسوب می شود. این پژوهش سعی دارد به بررسی خطر وقوع سیل در دشت سیلابی رودخانه زرینه رود با استفاده از مدل هیدرودینامیکی HEC-RAS و سیستم اطلاعات جغرافیایی (GIS) بپردازد. همچنین، از توان رودخانه به عنوان شاخصی جهت بررسی اثرات مورفولوژیکی بالقوه سیلاب ها استفاده شده است. داده های پایه برای مدل HEC-RAS شامل داده های فضایی و داده های جریان رودخانه می باشند. مهم ترین داده های فضایی پژوهش از طریق تهیه DEM (با قدرت تفکیک 1 متر) و TIN از روی نقشه-های توپوگرافی مقیاس 1:2000 حاصل شد. متغیرهای جریان، از طریق تحلیل داده های ایستگاه های هیدرومتری موجود بر روی مجرای اصلی و انشعابات آن به دست آمد. به منظور پیش پردازش داده های فضایی و پس پردازش نتایج حاصل از مدل HEC-RAS از الحاقی HEC-GeoRAS استفاده گردید. جهت بررسی اثرات ژئومورفیکی سیلاب ها، مجرای رودخانه با توجه به دانه بندی مواد بستر و الگوی رودخانه به دو بازه تقسیم بندی شد. در بازه اول (از ابتدا تا شهر محمودآباد)، به دلیل کم عرض بودن دشت سیلابی، پهنه های سیل گیر محدود می باشند. در این بازه، توان رودخانه در طی سیلاب ها زیاد است؛ اما مقاومت مواد بستر و کناره ها، مانع عمده ای در خصوص فرسایش کناره و کف کنی رودخانه محسوب می-شوند. در بازه دوم (از محمودآباد تا بالادست سد نوروزلو)، عرض پهنه های سیل گیر افزایش می یابد. توان رودخانه، نسبت به بازه اول پایین تر است؛ اما به دلیل نوع رسوبات بستر مجرا (ماسه تا گراول) و فرسایش پذیری زیاد مواد کناره ها، تغییرات مورفولوژیکی مجرا نیز زیاد می باشد و سیلاب ها، منجر به فرسایش های شدید، مهاجرت مئاندرها، ایجاد میان بُرها و همچنین نهشته گذاری به صورت پشته های نقطه ای در داخل و کناره های مجرا می شوند. نتایج، همچنین نشان می دهد که سیلاب های با دوره های بازگشت مختلف، خطر چندانی برای سکونت گاه های شهری و روستایی ایجاد نمی کنند؛ اما می توانند خسارات زیادی به اراضی کشاورزی وارد سازند. با توجه به ژئومورفولوژی منطقه و عرض پهنه های سیل گیر، سیلاب با دوره بازگشت 25 ساله، می تواند مبنای برنامه ریزی های آمایش دشت سیلابی باشد.

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.

خشکسالی با استفاده از شاخص های متعددی مطالعه می شود. عنصر رایج در اکثر این شاخص ها، بارندگی است. اهمیت بارش در تحلیل و پیش بینی خشکسالی ها باعث شده است که محققان شاخص های متعددی بر اساس متغیرهای بارشی تعریف و ارائه نمایند. در پژوهش حاضر، شاخص متغیرهای تاثیرگذار بارندگی (CPEI) برای بررسی خشکسالی های فصلی و سالانه ایران مورد استفاده قرار گرفته است. در این شیوه، برخلاف شاخص های کمی مورد استفاده در مطالعه خشکسالی ها، خروجی ها به صورت مدل های ریاضی و مقادیر کمی ارائه نمی شود بلکه نتایج شاخص مذکور به صورت تعداد و عناوین متغیرهای تاثیرگذار بارندگی هستند که می توانند در بررسی مطالعه خشکسالی در یک مکان مورد استفاده مدلسازان قرار بگیرد. در این راستا، داده های بارش روزانه 40 ایستگاه سینوپتیک ایران طی دوره آماری 1980 تا 2009 مورد استفاده قرار گرفت. براساس روش های ریاضی- آماری و مقادیر همبستگی بین متغیرها ، ترکیب بهینه ای از متغیرهای تاثیرگذار بارندگی برای هر ایستگاه تعیین و میزان انطباق دوره های زمانی و مکانی با شاخص CPEIبرای بررسی خشکسالی ها و پایش آن ها در ایران به دست آمد. نقشه های پهنه بندی براساس تناسب ایستگاه ها با شاخص CPEI تهیه شد. نتایج نشان داد که در بیشتر ایستگاه ها شاخص مذکور قابل استفاده است و از شاخص CPEI برای تعیین دوره های خشک فصلی و سالانه در ایران می توان در طراحی مدل ها استفاده نمود. همچنین معلوم شد که استفاده از این روش برای مطالعه خشکسالی های فصل بهار و سالانه مناسب تر از بقیه دوره های زمانی است. مناطق شمالی و شمالغرب، در دوره های سالانه و فصلی (به استثنای فصل بهار) با شاخص CPEI، هماهنگی کمتری نشان دادند.

هدف از این مطالعه بررسی ارتباط الگوهای زمانی (روند و فصلی) دما و بیماری سالک در استان اصفهان است. در این پژوهش از داده های ماهانه، فصلی، و سالانة دما در دورة 35 ساله (1979 2014) در سیزده ایستگاه سینوپتیک و داده های ماهانه، فصلی، و سالانة بیماری سالک در دورة ده ساله (2005 2014) در سیزده کانون در سطح استان استفاده شده است. روش تحقیق مبتنی بر تحلیل های آماری چندمتغیره و مدل های سری زمانی روند و فصلی است. با توجه به روش ها و مدل های کاربردی بر روی داده ها، دما دارای روند غیرنقطه ای معنی دار با الگوهای متفاوتی بوده است و به طریقی سری دمای ایستگاه های انتخابی از الگوهای روند پیروی می کنند (شهرضا و کاشان با روند کاهشی و بقیة ایستگاه ها با روند افزایشی)؛ در حالی که تغییرات بیماری سالک به جز در سه کانون (خور و بیابانک، کاشان، و شهرضا با روند افزایشی و بقیة کانون ها بدون روند) فاقد الگوی روند بوده است. از طرفی، روندهای نقطه ای دما و بیماری سالک الگوی مشابهی را نشان می دهند. همچنین، تغییرات دما و بیماری سالک در سطح استان تابع الگوهای فصلی سری زمانی بوده است. نتایج پژوهش نشان می دهد دما و بیماری تابع الگوی فصلی اند با این تفاوت که بیشترین (کمترین) موارد بیماری در فصل پاییز (بهار) با یک تأخیر زمانی فصلی نسبت به بیشترین (کمترین) دما در فصل تابستان (زمستان) اتفاق می افتد.

هدف از پژوهش کنونی بررسی وردش های مکانی دما در حوضة زاینده رود است. بدین منظور، داده های دمای رویة خاک سنجندة مودیس تررا برای بازة زمانی 1379 1393 به کار گرفته شد. داده های دمای این سنجنده در تفکیک های مکانی گوناگونی در دسترس است، اما در این پژوهش از خردترین گونة دادة این فرآوردة دورسنجی، که در تفکیک مکانی 1×1 کیلومتری در دسترس است، بهره گرفته شد. پس از استخراج داده ها بر روی حوضة زاینده رود، شیب خط دما روی 48347 یاختة مورد بررسی در حوضه محاسبه شد. اما، برای اطمینان از روند، بازة اطمینان رگرسیونی بر روی یاخته ها به کار بسته شد و فقط یاخته هایی که از دیدگاه علامت شیبِ خط هم راستا بودند استخراج و به نمایش گذاشته شدند. یافته های این پژوهش نشان داد در همة فصول در حوضه روندهای افزایشی و کاهشی دمای رویه دیده می شود. بیشترین گسترة روند افزایشی دمای رویه در فصل زمستان و در بخش های غربی حوضه دیده شد. همچنین، آشکار شد در فصل زمستان همبستگی بسیاری (بیش از 90/0) میان میزان افزایش دما و ارتفاع دیده می شود و با افزایش ارتفاع بر میزان روند نیز افزوده می شود.

به سبب اهمیت فراوان انتقال رسوب در استفادة بهینه از منابع آبی و طراحی سدها، دست یابی به روشی با دقت مناسب برای تخمین میزان بار رسوبی معلق رودخانه ها بسیار ضروری است. در این پژوهش میزان بار رسوبی معلق رودخانة صوفی چای به وسیلة روش های نوین داده کاوی شامل رگرسیون فرایند گاوسی و رگرسیون بردار پشتیبان که با بهره گیری از توابع کرنل توانایی بسیاری در حل مسائل غیرخطی دارند، تخمین زده شد، سپس، با مقادیر به دست آمده از روش های تجربی منحنی سنجة رسوب و روش فصلی مقایسه شد. روش رگرسیون فرایند گاوسی با ارائة شاخص های آماری ضریب همبستگی (R) برابر 977/0، ضریب همبستگی نش- ساتکلیف (N-S) برابر 794/0، میانگین خطای مطلق (MAE) برابر 4278/77 تن در روز، و ریشة میانگین مربعات خطا (RMSE) برابر 7455/698 تن در روز دارای بیشترین دقت و کمترین خطا از میان روش های بررسی شده در این مطالعه است. نتایج به دست آمده نشان داد هر دو روش داده کاوی بررسی شدة رگرسیون فرایند گاوسی و رگرسیون بردار پشتیبان به مراتب نتایج بهتری نسبت به منحنی سنجة رسوب و روش فصلی ارائه می کنند.

هدف از پژوهش کنونی بررسی ساختار مکانی تغییرات روزهای برفپوشان در ایران است. برای این منظور داده های پوشش برف سنجنده های مودیس تررا و مودیس آکوا برای بازه زمانی 1393-1382 به صورت روزانه و در تفکیک مکانی 500 × 500 بکارگرفته شد. پیش از بکارگیری داده های خام اولیه برخی پردازش های نخستین بر روی کل سری زمانی داده ها به منظور کاستن از ابرناکی انجام گرفت. سپس برای هرکدام از سال های مورد بررسی داده های روزانه به صورت فصلی درآورده شد. برای شناسایی تغییرات روزهای برفپوشان برای هر یک از فصول سال، معادله خط رگرسیونی بر روی هر یک از یاخته ها برازش داده شد و شیب خط داده ها بر روی هر یک از یاخته ها محاسبه گردید. کلیه محاسبات این پژوهش با انجام کدنویسی در نرم افزار مت لب انجام پذیرفت. بررسی ها نشان داد در همه فصول سال روندهای افزایشی و کاهشی شمار روزهای برفپوشان دیده می شود. در فصل زمستان بیش ترین تغییرات شمار روزهای برفپوشان دیده شد به گونه ای که در این فصل 64/22 درصد از گستره کشور دارای روند کاهشی و 69/2 درصد از مساحت ایران نیز دارای روند افزایشی شمار روزهای برفپوشان بود.

هدف از انجام این پژوهش بررسی توزیع مکانی سرعت و مدت وزش باد در ایران به منظور تعیین مناطق مستعد و با پتانسیل خوب برای احداث توربین های بادی است. پارامترهای توزیع ویبول (k و c) میانگین و بیشینة روزانة سرعت باد با استفاده از آمار حدود بیست سال سرعت روزانة باد در 104 ایستگاه سینوپتیکی کشور تعیین شد. بررسی تغییرات مکانی میانگین توزیع ویبول ایستگاه های مورد مطالعه با محاسبة نیم تغییرنمای تجربی انجام گرفت. نتایج نشان داد میانگین روزانة سرعت باد از همبستگی مکانی متوسط با ساختار نمایی و شعاع تأثیر 545 کیلومتر برخوردار است. همچنین، ساختار مکانی سرعت باد همسانگرد و فاقد روند تشخیص داده شد. نتایج اعتبارسنجی متقابل تخمین میانگین سرعت باد با استفاده از روش های کریجینگ معمولی (OK) و وزن دهی عکس فاصله (IDW) حاکی از عملکرد مشابه دو روش بود. بر اساس نقشة پهنه بندی شدة میانگین سرعت باد، استان های واقع در شرق، شمال شرق و شمال غرب کشور دارای سرعت باد بیش از m/s 4-3 است. در همین نواحی شهرهایی مانند رفسنجان، زابل، خواف، تربت جام، الیگودرز، کهنوج و خدابنده بیشترین درصد ساعاتی از سال دارد که سرعت باد در آن ها بیش از m/s4 است. بنابراین، این مناطق برای استفاده از انرژی بادی مناسب به نظر می رسد.

موضوع خشکسالی در مطالعات منابع آب اهمیت زیادی دارد. شاخص هایخشکسالیهواشناسیمستقیماًازرویداده هایهواشناسینظیربارندگیمحاسبهمی شوند درصورتفقدانداده هایمذکور،درپایشخشکسالیمفیدواقع نخواهندشد.لذاتکنیکسنجشازدورمی تواندابزاریمفیددرپایشخشکسالیبهشماررود. دراینتحقیقبااستفادهازتصاویرماهواره ایسنجنده MODIS روندتغییراتشاخصنرمالشدهپوششگیاهی استان اصفهان برای سال های 2000 تا 2008 بررسی شد. شاخص NDVIعلاوه بر پوشش گیاهی طبیعی برای پایش خشکسالی به ویژه خشکسالی زراعی نوع دیم هم می تواند مؤثر باشد. بادرنظرگرفتناینشاخص،پوششگیاهیمنطقه به4گروهطبقه بندی شد ومساحتهرکدامازطبقاتنیزمحاسبهشد.درنهایتدوشاخص SPI و NDVI موردمقایسهقرارگرفت. نتایجحاصل ازمحاسبه شاخص SPI حاکی از وقوع خشکسالیشدید در سال 2008 و خشکسالیمتوسطبه ترتیب در سال های2000 و 2001 دراستاناصفهان است. محاسبهشاخص NDVI دراینسهسالنیزنشاندادکهمیزانپوشش گیاهیضعیفبهطورقابلمحسوسیافزایشیافته است. با این حال نتایج حاصل از اثر تغییرات بارندگی بر روی شاخص NDVI نشان داد که همزمانی وقوع خشکسالی هواشناسی و خشکسالی کشاورزی در تمام سال ها وجود ندارد. برای سال 2006 علی رغم اینکه بارش بیشتر از سال های قبل و بعد و بیشتر از میانگین بارش استان بوده، اما براساس نتایج شاخص NDVI این سال همراه با خشکسالی کشاورزی (کاهش ارزش شاخص NDVI) بوده و برعکس در سال های 2002 و 2004 که بارش کمتر از سال 2006 رخ داده اما شرایط دیم و مرتع بهتر از سال 2006 بوده و همچنین در سال 2003 با اختلاف 2 میلیمتر بارش در سال 2002، مقدار شاخص NDVIکاهش زیادی یافته است. نتایج این تحقیق ضرورت تعریف نمایه ای که همه این موارد را بیان کند دوچندان می کند.