درخت حوزه‌های تخصصی

هدف از پژوهش حاضر، بررسی ارتباط سیگنال های بزرگ مقیاس اقلیمی با بارش استان خراسان رضوی است. در این مطالعه، با استفاده از شبکه های عصبی مصنوعی، پیش بینی بارش در بازه زمانی آوریل تا ژوئن 2007-1970 (فروردین تا خرداد) در استان خراسان رضوی ارائه شده است. برای این منظور ارتباط بین تغییرات سیگنال های اقلیمی شامل فشار سطح دریا، اختلاف فشار سطح دریا، دمای سطح دریا، اختلاف دما بین سطح دریا و سطح 1000 میلی باری، دمای سطح 700 میلی بار، ضخامت بین سطوح 500 و 1000 میلی بار، رطوبت نسبی سطح 300 میلی بار و آب قابل بارش با بارش متوسط منطقه ای مورد بررسی قرار گرفت. در انتخاب این مناطق، تاثیرپذیری بارندگی منطقه شمال شرق ایران از سیگنال های بزرگ مقیاس اقلیمی مورد توجه قرار گرفته است. سپس، مدل شبکه های عصبی مصنوعی در دوره 1997-1970 آموزش داده شده است و در پایان، پیش بینی بارش در دوره 2007-1998 انجام شده است. نتایج نشان می دهد که شبکه های عصبی مصنوعی در تمامی سال ها می تواند بارش را با دقت قابل قبولی پیش بینی کند. ریشه میانگین مربعات خطا برای مدل، 5/2 میلی متر به دست آمد.

محیط طبیعی بر اساس شرایط آب و هوایی تنظیم شده است. جوامع انسانی به ناچار باید خود را بر اساس این شرایط تنظیم و تجهیز نمایند. شناسایی شدت، فراوانی و زمان رخدادهای فرین آب و هوایی می تواند به حل مسایل زیست محیطی کمک نموده و انسان را در تنظیم و اجرای برنامه ریزی های منسجم و منطقی در برابر تغییرات رفتار این رخدادها یاری نماید. در این تحقیق به منظور بررسی تغییرات دمای فرین، داده های روزانه حداقل و حداکثر دمای 13 ایستگاه شمال غرب ایران از سازمان هواشناسی کشور دریافت و بعد از کنترل و ارزیابی کیفی استفاده گردید. شاخص های 16 گانه دمای فرین ایستگاه های منتخب توسط بسته نرم افزاری RClimDex استخراج و از روش من- کندال برای بررسی وجود روند و روش موجک برای بررسی تغییرات و نوسان های دوره ای موجود در سری ها استفاده شد. نتایج تحقیق نشان داد که روند شاخص های دمای فرین در اکثر ایستگاه های منتخب حاکی از کاهش فراوانی شاخص های سرد فرین و افزایش فراوانی شاخص های گرم فرین است. نتایج حاصل از تحلیل موجک نشان داد که شاخص های سرد فرین دارای نوسان های دوره ای معنی دار کاملاً آشکار طی چرخه های زمانی 2 تا 4 ساله بوده و در بین شاخص های گرم فرین، تنها شاخص گر م ترین دمای روز (TXx) در چرخه های زمانی 2 تا 4 ساله و شاخص تعداد شب های حاره ای (TR20) در چرخه های زمانی 4 تا 8 ساله بارزترین محدوده های معنی داری را نشان دادند.

برای ارزیابی تاثیر پذیری طول مراحل مختلف نمو گلرنگ رقم اراک، از تغییرات طول روز و دما و مدل سازی سرعت نمو در دوره های مختلف نمو، آزمایش هایی با بهره گیری از تاریخ های مختلف کاشت طی سال های 86-1385 و 87-1386 در مزرعه تحقیقات کشاورزی کبوترآباد اصفهان انجام گردید. برای تخمین سرعت نمو طی هر مرحله، عکس طول هر مرحله به عنوان متغیر تابع و متغیرهای حرارتی، طول روز و حاصل ضرب متغیرهای حرارتی با متغیرهای طول روز به عنوان متغیر مستقل در رگرسیون مرحله ای مورد استفاده قرار گرفتند. مرحله ای از رگرسیون به عنوان مدل مناسب انتخاب گردید که ضریب رگرسیون و ضریب تشخیص آخرین جزء آن حداقل در سطح احتمال 10 درصد معنی دار باشد و حداکثر ضریب تشخیص کل را داشته باشد. تعداد روز از کاشت تا سبز شدن، سبز شدن تا رویت طبق، سبز شدن تا رسیدگی و گل دهی تا رسیدگی از تاریخ های کاشت تاثیر پذیرفت. با افزایش دما، طول مراحل نمو کاهش یافت. طول دوره سبز شدن تا رؤیت طبق بیشترین تاثیر را از طول روز پذیرفت و با افزایش آن کاهش یافت. درجه حرارت حداقل تنها متغیری بود که وارد مدل شد و به تنهایی حدود 76 درصد تغییرات سرعت سبز شدن رقم اراک را توضیح داد. حدود 84 درصد تغییرات سرعت نمو در طول دوران سبز شدن تا رویت طبق به وسیله حاصل ضرب درجه حرارت حداکثر در طول روز، توجیه گردید. بخش عمده واریانس سرعت نمو این رقم طی دوران سبز شدن تا رسیدگی به وسیله حاصل ضرب مربع میانگین حرارت در مربع طول روز و به میزان حدود 66 درصد توضیح داده شد. حاصل ضرب میانگین دما در طول روز، توان چهارم، دوم و اول درجه حرارت حداقل متغیرهای بعدی بودند که وارد مدل شدند و روی هم حدود 80 درصد تغییرات سرعت این دوره را بیان کردند. توان چهارم درجه حرارت حداقل تنها متغیری بود که سرعت نمو مرحله گل دهی تا رسیدگی را به میزان حدود 55 درصد توضیح داد.

پرتو فرابنفش در محدوده طول موج کوتاه خورشید دارای انرژی زیادی است که می تواند باعث بیماری های پوستی، چشمی، تخریب ژنتیکDNA ، اختلال در سیستم ایمنی بدن و پیری زودرس در انسان شود. در این پژوهش به منظور محاسبه میزان پرتو فرابنفش، 94 نقطه نماینده با بهترین پراکنش در گستره ایران انتخاب گردید. سپس میانگین شاخص پرتو فرابنفش، در دوره آماری 2011-2000 برای تمامی ماه ها محاسبه شد. آنگاه به وسیله روش درونیابی IDW به تحلیل فضایی توزیع مکانی شاخص فرابنفش در مقیاس ماهانه و فصلی اقدام گردید و مشخص شد در دوره گرم سال، ارتفاعات بیشتر و عرض های پایین تر به ویژه در استان های سیستان و بلوچستان، کرمان، هرمزگان و فارس دارای میزان پرتو فرابنفش بیشتر بوده و از این رو خطر آسیب چشم و ابتلا به بیماری های پوستی بالاتر می رود. در مقابل استان های گیلان، مازندران، گلستان، اردبیل، آذربایجان شرقی و آذربایجان غربی پرتو کمتری دریافت می کنند. برای تهیه نقشه میانگین سالانه شاخص فرابنفش به ارزیابی روش های زمین آمار جهت تعیین بهترین روش میانیابی پرداخته شد. نتایج نشان داد که مدل کروی چهار وجهی با تکنیک کریجینگ معمولی، مناسبترین مدل جهت برازش میانگین سالانه فراسنج پرتو فرابنفش در گستره ایران می باشد. نقشه نهایی نشان داد که در مقیاس سالانه، 4 درصد از مساحت کشور از شاخص پرتو فرابنفش متوسط برخوردار است که استانهای حاشیه دریای خزر را در بر می گیرد. 54 درصد از سطح کشور که نیمه شمالی کشور را شامل می شود، شاخص زیاد پرتو فرابنفش دریافت می کند و 42 درصد از مساحت کشور که عموما استان های جنوبی کشور را در برمی گیرد، از میزان شاخص خیلی زیاد برخوردار است.

امروزه افزایش جمعیت بشری و استفاده از سوختهای فسیلی باعث افزایش آلاینده ها و در نتیجه تشدید حالتهای گلخانه ای و در بعضی مناطق باعث نازک شدن و یا سوراخ شدن لایه ازن گردیده است. با توجه به سهم ازن در سلامت بشری این ضرورت ایجاد گردید که مقادیر بیشینه و کمینه ازن برای ایستگاه تهران شناسایی و رابطه آن با الگوهای همدیدی جوی شناسایی گردد. جهت انجام این کار از مولفه های فشار، رطوبت، دما، موج بلند و کوتاه خورشیدی در سطوح 50 تا 700 هکتوپاسکال استفاده شده است. مقادیر این داده ها در سطوح مختلف جوی، از نقشه های همدیدی سایت NOAA، استخراج شده است. هرچند که بیشتر تغییرات ازن سطح بالا در لایه های 50 تا 100 هکتوپاسکال اتفاق می افتد، ولی هدف از انتخاب تراز 50 تا 700 هکتوپاسکال، مقایسه نتایج در لایه های مختلف جوی و تعیین اعتبار مطالعه مورد نظر بوده است. در راستای انجام این پژوهش، داده های ازن برای یک دوره آماری به مدت4 سال( 2002 تا 2005 )از سایت موسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران استخراج گردیده است. بعد از مطالعات آماری مورد نظر مقادیر بیشینه و کمینه ازن بترتیب برای ماههای مارس و اکتبر استخراج و در مرحله بعد با استفاده از روشهای کمی و کیفی به شناسایی رابطه این مقادیر با مولفه های اقلیمی پرداخته شده است. یافته های حاصل از تجزیه و تحلیل داده ها حاکی از آن است که مابین مقادیر بیشینه( کمینه) ازن با رطوبت، دما و امواج بلند و کوتاه ... رابطه معناداری وجود دارد.

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.

از جمله مهمترین مراحل ارزیابی وضعیت خشکسالی در هر منطقه تعیین شاخص هایی به منظور تحلیل میزان شدت و تداوم خشکسالی درآن منطقه است. در این تحقیق شاخص بارش استاندارد با در نظر گرفتن مزایایی که در تحلیل منطقه ای و ایجاد ارتباط زمانی بین رخدادهای خشکسالی در نواحی مختلف یک پهنه دارد انتخاب و با بکارگیری نرم افزارهای GIC همچون Ilwis و Arc view نقشه های پهنه بندی ماهانه خشکسالی برای یک دوره سی ساله تهیه شد. سپس با استفاده از داده های حاصل از مساحی نقشه های ماهانه خشکسالی، سری های زمانی میانگین ماهانه شدت خشکسالی برای هر حوضه به دست آمد. در این مرحله با توجه به قابلیت های بسیار بالای الگوهای ریاضی سری زمانی در پیش بینی پدیده های مختلف، پس از تحلیل سری های زمانی میانگین ماهانه شدت خشکسالی و انتخاب مناسب ترین الگو برای هر یک از آنها، اقدام به پیش بینی ماهانه شاخص شدت متوسط خشکسالی برای شش حوضه واقع در غرب کشور گردید.

مقاله حاضر به تحلیل سینوپتیک سامانـه­های هـمراه با بارش سنـگین حوضه رودخانه کـشکان می­پردازد. پس از بررسی آمار 34 ساله ایستگاه­های حوضه و اطراف آن سه توفان دارای حداکثر بارش انتخاب شدند. پس از بررسی نقشه­های هوا، رطوبت و اختلاف فشار سطح زمین و ارتفاع 850 هکتوپاسکال از 48 ساعت قبل از بارش تا پایان توفان، نتایج نشان داد که با توجه به اینکه 3 توفان منتخب از بین شدیدترین توفان­ها در دوره آماری انتخاب شده­اند، علی­رغم اینکه نمونه­های انتخابی در فصول مختلف سال رخ داده­اند اما سیستم به وجود آورنده آنها یکسان بوده است و الگوی سامانه­های ادغامی مدیترانه- سودانی بالاترین بارش را ایجاد کرده است. در سه توفان منتخب شرایط سینوپتیکی حاکم بدین شرح بوده است: 1- وجود پرفشار مستقر در شمالغربی اروپا و ریزش هوای سرد عرض­های بالاتر به پشت کم فشار مستقر در شرق مدیترانه. 2- تقویت کم فشار سودانی و حرکت آن به سمت شمالشرق. 3- در روزهایی که حداکثر بارش در حوضه اتفاق افتاده است این دو کم­فشار در شرق عراق با هم ادغام شده­اند و پرفشار مستقر در شرق ایران نیز با ریزش هوای سرد بر روی دریای عمان و عرب و از طرفی وجود واچرخند عربستان باعث انتقال رطوبت به درون سامانه کم فشار مستقر در غرب ایران و منطقه مورد مطالعه شده ­است و حداکثر بارش را ایجاد کرده است.

پدیده گرد و غبار در دهه اخیر یکی از مهمترین چالش های زیست محیطی در ایران، غرب و جنوب غرب آسیا می باشد. این پدیده از فرآیندهای بیابان زایی بوده که در مناطق خشک و نیمه خشک جهان رخ می دهد. سنجش از دور علم و تکنیک به دست آوردن اطلاعات از پدیده های جغرافیایی بدون تماس با آنها می باشد. برای تشخیص پدیده گرد و غبار نیاز به تصاویری با پوشش وسیع و تکرار زیاد است. از این لحاظ، تصاویر مربوط به سنجنده مادیس به دلیل داشتن باندهای طیفی زیاد برای مطالعات مربوط به پدیده گردوغبار مناسب می باشد. شناسایی منشاء تولید کننده ذرات گرد و غبار و پایش آن، با سرعت، دقت و هزینه کم از اهمیت فراوانی برخوردار است. اهداف اصلی این پژوهش شناسایی منشاء تولید کننده ی گردوغبار ورودی به مناطق غرب و جنوب غرب ایران و همچنین پایش حرکت گرد و غبار می باشد. در این پژوهش منشاء رخداد پدیده گرد وغبار مربوط به 18 ژوئن 2012 که در نواحی غرب و جنوب غرب کشور رخ داده است، به کمک تصاویر ماهواره ای و با استفاده از باندهای مرئی و باندهای حرارتی سنجنده مادیس و با به بکارگیری شاخص اکرمن شناسایی شد. معلوم گردید منشاء اصلی آن محل اتصال رودخانه های دجله و فرات بوده که در محدوده شمال و شمال شرق عراق و غرب سوریه می باشد و در ادامه مشخص شد تصاویر سنجنده مادیس به دلیل در دسترس بودن، هزینه کم وتکرار پذیری آن در 2 بازه زمانی در 24 ساعت برای پایش گرد و غبار مناسب می باشد. همچنین تحلیل سینوپتیکی آن برای شناسایی چگونگی حرکت گرد و غبار از منشاء به داخل ایران با استفاه از داده های سینوپتیکی ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکالی، فشار تراز دریا و نقشه های جهت جریان باد 500 و 1000هکتوپاسکالی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحلیل سینوپتیکی یافتن منشاء و نحوه انتقال گرد و غبار را بهینه کرده و تصمیم گیری مناسب تری را برای پیش بینی مسیر حرکت گرد و غبار ممکن می سازد. در نهایت با استفاده از سیستم اطلاعات جغرافیایی و با بکارگیری ابزار Spatial Analysis Tools نمایش حرکت آن از منشاء تا داخل ایران رهگیری شد.

مطالعه انجام شده بر روی 66 سامانه چرخندی در دوره های ترسالی غرب میانی ایران (2003-1973) نشان داد که مراکز چرخندزایی مدیترانه، سودان و دریای سرخ و نیز بین النهرین در ترسالی های شدید منطقه، به شدت فعال اند و بیشترین نقش را در بارش های دوره مرطوب منطقه ایفا می کنند. به طور کلی، سامانه های مذکور با توجه به الگوهای همدیدی حاکم، از سه مسیر عمده زیر وارد منطقه می شوند: الف) از مناطق چرخند زایی غرب و مرکز مدیترانه و نیز شمال قبرس در ترکیه که به سمت شمال شرق حرکت می کنند و غالباً با تقویت در شرق دریای خزر به طرف دریاچه آرال ادامه مسیر می دهند. ب) از منطقه چرخندزایی قبرس و شمال بین النهرین شروع می شوند و با جهت شمال شرقی ـ جنوب غربی به طرف منطقه مورد مطالعه در شرق زاگرس کشیده می شوند. ج) از قبرس و نیمه شمالی دریای سرخ و بین النهرین به طرف شمال خلیج فارس حرکت می کنند و با عبور از زاگرس به طرف شمال شرق و گاهی اوقات به جنوب شرق ایران کشیده می شوند. تعداد چرخند ها و نیز مسیرهای چرخندی فصل پاییز به علت وجود وردش در عقب نشینی کمربند پرفشار جنب حاره دارای وردایی زیادی است. چرخند های فصل زمستان دارای عمر طولانی تری نسبت به فصول دیگر و نیز فشار مرکزی کمتری در مقایسه با پاییز و فشار بالاتری در مقایسه با فصل بهار هستند. چرخند های این فصل عمدتاً به علت غلبه حالت دینامیکی ـ علاوه بر شرایط پیش گفته ـ دارای جابه جایی بیشتری نیز هستند. اگرچه پراکندگی تقریباً زیادی در مسیرهای چرخندی بهار مشاهده می شود ولی دو مسیر مشخص شده در فصل زمستان با کمی تغییر در این فصل نیز مشاهده می شود.

امروزه در تمامی شهرهای بزرگ دنیا، پایش و کنترل کیفیت هوا به یکی از موضوعات مهم مدیریت شهری و زیست محیطی تبدیل گردیده است. دسترسی سریع، و پردازش و تحلیل داده های سنجنده های آلاینده های هوا از موارد مورد نیاز در ارائه راهکارهای موثر در کاهش و کنترل آلودگی هوا به شمار می آیند. وجود شبکه ای از سنجنده های آلاینده های هوا، داده های مورد نیاز به منظور پالایش آلودگی هوا را فراهم می سازند. در این خصوص آنچه باعث عدم دسترسی و ارائه و پردازش نامطلوب داده های کیفیت هوا می گردد، استفاده نکردن از راه حل های تعامل پذیر در خصوص انتشار، دسترسی و پردازش داده هاست. در نوشتار حاضر، استفاده از سرویس های مکانی تعامل پذیر به عنوان راه حلی مناسب به منظور رفع مشکل مذکور پیشنهاد می گردد. در این زمینه ارائه ساختار و فرمت و همچنین روش دسترسی تعامل پذیر به داده های کیفیت هوا بررسی گردیده است و سامانه ای به منظور ایجاد سرویس های مکانی تعامل پذیر با هدف انتشار داده های کیفیت هوا ارائه می گردد. در پایان مقاله، تعدادی برنامه کاربردی به منظور آزمون تعامل پذیری سرویس های ایجادشده، پیاده سازی می گردد.

آفتابگردان یکی از مهم ترین دانه های روغنی کشت شده در جهان است که دارای سازگاری دمایی بالایی می باشد. با این وجود در بسیاری از مناطق کشت آن نتیجه مطلوب و اقتصادی را نمی دهد. با توجه به این که آفتابگردان یک محصول فاریاب در استان اصفهان است، دما نقش تعیین کننده ای در عملکرد نهایی آن دارد. دماهای مناسب در مراحل مختلف رشد و نمو گیاه در تاریخ کاشت های مناسب جلوه می یابند. به منظور پهنه بندی حرارتی کشت آفتابگردان در استان اصفهان، از داده های دمایی 41 ایستگاه سینوپتیک و کلیماتولوژی استان های اصفهان و هم جوار آن از سال تأسیس تا 2010 میلادی استفاده شد. پهنه استان با استفاده از میانگین دمای شبانه روزی و به روش کریجینگ [1] به سه ناحیه دمایی اول، دوم و سوم تقسیم شد. برای تعیین تاریخ کشت مناسب بهاره و تابستانه آفتابگردان در استان اصفهان، متوسط 15 روزه دمای میانگین از نیمه اول بهمن تا آخر آبان محاسبه و معادله رگرسیونی بین ارتفاع و دما گرفته شد. سپس در هر ناحیه دمایی با توجه به نیازهای حرارتی گیاه، تاریخ کاشت مناسب تعیین و نقشه های مربوطه با استفاده از مدل رقومی ارتفاعی در محیط GIS ترسیم شدند. بر اساس نتایج به دست آمده از ابتدای اسفند کشت آفتابگردان از شرق استان شروع و تا خردادماه همه ی نقاط درجه حرارت لازم جهت کشت را کسب می کنند. با توجه به نیازهای حرارتی آفتابگردان چنانچه این گیاه در مناطق مختلف اصفهان در تاریخ های کاشت مناسب خود کشت گردد با دماهای بازدارنده روبرو نخواهد شد و در نتیجه از لحاظ اقلیمی بازده مناسب حاصل می گردد. همچنین در نواحی مرکزی و اطراف اصفهان کشت دوم آفتابگردان صورت می گیرد و در تیر و مردادماه هم کشت آفتابگردان در نواحی مرکزی استان امکان پذیر است.

یکی از مشکلاتی که کشاورزی در دنیا بویژه در مناطق خشک با آن روبه‌رو است، نوسان میزان بازده محصولات دیم طی سالهای مختلف است. از نظر فعالیتهای کشاورزی عوامل مؤثر در توسعه کشت دو دسته است. دسته اول عواملی که یا در طول زمان ثابتند یا می‌توان با به کارگیری فناوری و روشهای اصلاحی، آنها را اصلاح نمود. دسته دوم عوامل ناپایدارند که در ارتباط با آب و هوای هر منطقه‌اند، همچون میزان بارش، درجه حرارت، رطوبت نسبی و ... که کنترل آنها تقریباًً از دست انسان خارج است. زیرا تغییر آب و هوا متناسب با نیاز هر محصول فقط در شرایط گلخانه‌ای آن هم در مقیاس کوچک امکان‌پذیر است. بنابراین شناخت معیارهای اقلیمی مؤثر بر میزان محصول بسیار حائز اهمیت است؛ زیرا با تهیه مدلهایی برای پیش‌بینی محصول می‌توان برنامه‌ریزیهای لازم را برای تأمین نیازها در صورت کمبود و ذخیره در سیلوها در صورت مازاد انجام داد. در این پژوهش معیارهای اقلیمی مؤثر در میزان عملکرد محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی مطالعه شده و با ایجاد مدلهای رگرسیون چند متغیره، روابط موجود بین میزان بازده محصول و معیارهای اقلیمی بررسی شده است. در نهایت، مدلهایی برای پیش‌بینی میزان بازده محصول گندم دیم در استان آذربایجان غربی ارائه شده است. نتیجه این بررسی نشان می‌دهد که معیارهای مجموع بارش سالیانه و میانگین تعداد روزهای یخبندان سالیانه سهم بیشتری در تولید مدلهای نهایی دارند.