پژوهش های جغرافیای طبیعی

سیلاب های شدید مردادماه سال های 1380 و 1381 حوضه رودخانه مادرسو از نظر نوع جریان با سیلاب های عادی تفاوت های زیادی داشته است، به طوری که تغییرات عمده ای را در ریخت شناسی (مورفولوژی) حوضه ایجاد کرده است. این پژوهش با استفاده از روش های توصیفی ـ تحلیلی و ابزارهایی چون عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای، نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی منطقه و اندازه گیری های حاصل از برداشت های میدانی و عکس های زمینی به بررسی و تقسیم بندی انواع جریان های سیلابی وقوع یافته در رودخانه مادرسو (جنگل گلستان) پرداخته است. تجزیه و تحلیل در قالب روش حوضه ای و داده های ایستگاه هیدرومتری با استفاده از مدل های هیدرولوژیک و سرانجام تطبیق آنها با یافته های روی زمین انجام پذیرفته است. نتایج نشان می دهد که از تعداد 75 زیرحوضه واقع در حوضه های تنگراه و جنگل گلستان، قیزقلعه و دشت، حدود 42 زیرحوضه دچار جریان های سیلابی معمولی شده است، در حالی که 3 زیرحوضه با جریان های بسیار غلیظ و 30 زیرحوضه نیز با جریان های مواد مواجه بوده اند. مسئله مهمی که مورد تاکید قرار گرفته، این است که حجم جریان های بسیار غلیظ، جریان های مواد، جریان های چوبی و دبی های آنها، بسیار بزرگ تر از جریان های سیلابی معمولی است. بدیهی است که در برنامه ریزی های آتی برای طراحی هر سازه ای در مسیر رودخانه، باید این مسئله پیش بینی شود.

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.

ارتباط بارش و ارتفاع به منظور برآورد میزان و نحوه تغییرپذیری بارش در مناطق کوهستانی، همواره از موضوعات مورد توجه اقلیم شناسان بوده است. در این تحقیق سعی شده است از طریق مدل رگرسیونی، بارش منطقه زاگرس میانی مدل سازی گردد. تمام داده های موجود بارندگی منطقه مورد مطالعه ـ اعم از سازمان هواشناسی (سینوپتیک، کلیماتولوژی و باران سنجی) و وزارت نیرو ـ گرد آوری شد، که پس از تبدیل داده های وزارت نیرو به تاریخ میلادی، کل ایستگاه هایی که دارای داده کامل بین سال های 1995 تا 2004 بودند انتخاب شدند. بدین منظور بارندگی به عنوان متغیر وابسته و ارتفاع، شیب، جهت شیب، طول و عرض جغرافیایی، فاصله از خط مبنای غربی، فاصله از خط الراس به عنوان متغیرهای مستقل در نظر گرفته شدند. دو متغیر فاصله از خط مبنای غربی و فاصله از خط الراس ها تاکنون مورد استفاده قرار نگرفته اند. مدل سازی از طریق متغیرهای مستقل معنادار انجام پذیرفت و با تقسیم منطقه به دو بخش رو به باد و پشت به باد و همچنین ترسیم نیمرخ های طولی بارش و ارتفاع، عمود بر خط الراس ها، نحوه تغییرپذیری مکانی بارندگی بررسی گردید. بدین ترتیب مشخص شد که با وجود هماهنگی نسبی بین بارندگی و ناهمواری، هسته بیشینه بارندگی بر محور مرتفعِ ناهمواری ها منطبق نیست. نتایج تحقیق نشان می دهد که رابطه معناداری بین فاصله از خط الراس و بارش وجود دارد و این موضوع در تحقیق مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به معنی داری این متغیر (در سطح 99 درصد)، پیشنهاد می گردد در پژوهش های آتی برای مدل سازی تغییرات مکانی بارش در زاگرس و به ویژه زاگرس میانی، از این متغیر استفاده شود. همچنین به دلیل معنی دار نبودن متغیر مستقل فاصله از خط مبنای غربی، استفاده از آن در سایر پژوهش های مرتبط با مدل سازی تغییرات مکانی بارش در زاگرس میانی پیشنهاد نمی شود

در خرداد ماه 1386 طی فعالیت گونو از تولید تا اضمحلال، برخی تغییرات معنی دار در سطح زمین و سطوح پایینی و میانی جو منطقه رخ داد. هدف این مقاله ارزیابی تاثیرات اقلیمی سیکلون حاره ای گونو بر نواحی جنوب شرق ایران به خصوص سیستان و بلوچستان است. برای این منظور داده های اقلیمی ایستگاه های هواشناسی اصلی منطقه و همچنین داده های آنالیز مجدد مراکز NCAR/NCEP وابسته به مرکز ملی هوا و اقیانوس شناسی امریکا (NOAA) مورد تحلیل قرار گرفت. تصاویر سنجنده های ماهواره متئوست 7 و ماهواره های ترا و اگوا (سنجنده مودیس) در باندهای مرئی، مادون قرمز و ترکیبی طی دوره حیات سیکلون گونو دریافت گردید و به منظور دستیابی به نتایج و تایید آنها مورد تفسیر قرار گرفت. نتایج حاصل از نقشه های ترکیبی نشان داد که با افزایش قدرت گونو، محور مراکز پُرفشار جنب حاره ای در سطوح پایینی جو به سمت شرق، و در سطوح میانی به سمت شمال جابه جا شده است. این جابه جایی شرایط را برای همرفت شدید و بارش سنگین مهیا ساخته است. حداکثر بارش در نیک شهر (144 میلی متر) گزارش شده است. نقشه های اُمگا حرکات صعودی شدید را بر فراز جو منطقه طی روزهای 14 تا 17 خرداد تایید کرد. افزایش حرکات قائم شدید در سطح 500 هکتوپاسکال همرفت شدید و عمیقی را بر روی منطقه نشان داد. ناهنجاری های منفی درجه حرارت در سطح زمین (به دلیل ابر آلودگی شدید) و در سطح 850 هکتوپاسکال به علت چگالیدگی قوی ناشی از همرفت بسیار شدید هوای مرطوب، اهمیت فراوان دارد. بسیاری از ایستگاه های منطقه ناهنجاری دمایی در حدود 10- درجه سلسیوس را ثبت کرده اند و در سطح 850 هکتوپاسکال هم در حدود 8- درجه سلسیوس در مقایسه با شرایط نرمال اقلیمی ناهنجاری وجود داشته است؛ اما در سطح 500 هکتوپاسکال به علت آزاد شدن انرژی نهان ناشی از بخار آب، ناهنجاری های مثبت در حدود 10 درجه سلسیوس به وقوع پیوسته است. تغییرات در سمت و سرعت بادهای با تداوم، همزمان با فعالیت گونو بر روی منطقه باعث تغییرات معنی داری در آنها در مقایسه با شرایط نرمال اقلیمی گردید.

ویژگی هندسی آبخیزها در مطالعات و برآوردهای سیلاب بسیار مورد توجه است. این مشخصه در حوضه های فاقد آمار مهم ترین نقش را در برآوردهای هیدرولوژی دارد. تنوع آبخیزهای کشور به لحاظ شرایط اقلیمی، پوشش گیاهی، خاک و زمین شناسی و نبود ایستگاه های هیدرومتری، مسئله اساسی در عدم برآورد صحیح پیش بینی های سیلاب است. در این تحقیق، حوضه آبریز کنجانچم در استان ایلام به 29 زیرحوضه تقسیم شده و برای هر زیرحوضه 28 پارامتر ژئومتری، فیزیوگرافی، نفوذپذیری و اقلیمی ـ مانند مساحت، محیط، طول و شیب آبراهه اصلی، طول و شیب حوضه، زمان تمرکز، ضریب شکل و متغیر بارش، تاج پوشش گیاهی، CN، دبی ـ با استفاده از نرم افزار ArcGIS محاسبه شده است. برای تعیین پتانسیل سیل خیزی زیرحوضه های حوضه آبریز کنجانچم از روش های آماری تحلیل عاملی و تحلیل خوشه ای استفاده شد، به گونه ای که داده های 28 متغیر زیرحوضه ها به وسیله نرم افزار SPSS پردازش گردیدند و در قالب 5 عامل اصلی (شکل، آبراهه، شیب، زهکشی و رواناب) خلاصه سازی شدند. نتایج به دست آمده بیانگر این است که عامل شکل با مقدار ویژه 75/9 مهم ترین عامل در سیل خیزی حوضه مورد مطالعه به شمار می آید. عوامل آبراهه، شیب، زهکشی و رواناب به ترتیب با مقدار ویژه 55/6، 45/3، 51/2، 26/2 به ترتیب اولویت در رتبه های بعدی قرار می گیرند. سپس براساس امتیاز عاملی منطقه مورد مطالعه به 5 دسته سیل خیزی زیاد، نسبتاً زیاد، متوسط، نسبتاً کم و کم تقسیم گردید و سرانجام نقشه پهنه بندی پتانسیل سیل خیزی زیرحوضه ها در محیط GIS ترسیم شد.

در این مقاله شرایط اقلیم ایران در دهه های 2000، 2025، 2050، 2075 و 2100 با استفاده از خروجی دو مدل گردش عمومی جو HadCM2 و ECHAM4 و با در نظر گیری 18 سناریوی انتشار IPCC، مدل سازی شده است. از مدل MAGICC-SCENGEN برای ریزمقیاس نمایی داده های با قدرت تفکیک کم خروجی مدل های گردش عمومی استفاده شد. در این تحقیق به بررسی و مقایسه نتایج دو مدل HadCM2 و ECHAM4 پرداخته شده است. بر این اساس، نتایج مدل HadCM2 حاکی از کاهش بارش های ایران تا دهه 2100 به میزان 5/2 درصد است، در حالی که برای دوره مشابه در مدل ECHAM4 بارش های کشورمان به میزان 8/19 درصد افزایش یافته است. تحلیل منطقه ای نتایج مدل HadCM2 نشان می دهد که در دهه های آینده استان های مازندران، گلستان، خراسان شمالی، شمال خراسان رضوی و سمنان، تهران و بخش هایی از گیلان و قزوین با افزایش بارش مواجه خواهد شد، در حالی که مدل ECHAM4 برای مناطق مذکور کاهش بارش را پیش بینی کرده است. همچنین مدل HadCM2 برای نواحی جنوب شرق کشورمان شامل استان های هرمزگان، کرمان، بوشهر، جنوب فارس و بخش هایی از سیستان و بلوچستان کاهش بارش را پیش بینی کرده است، اما در مدل ECHAM4 مناطق مذکور در دوره مشابه با افزایش بارش مواجه خواهند بود. براساس بررسی های به عمل آمده، نتایج هر دو مدل بیانگر افزایش دمای تمامی استان های کشورمان در دهه های آینده است. این دو مدل تا دهه 2100 به طور میانگین افزایش دمای 3 تا 6/3 درجه سانتیگراد را برای کشورمان پیش بینی می کنند، که در این دو مدل توزیع مکانی افزایش دما با هم مطابقت دارند.

تهران یکی از شهرهای آلوده جهان است. تردد بسیار زیاد خودرو در کلان شهر تهران، همراه با وجود کارخانجات متعدد و موقعیت خاص جغرافیایی آن، سبب شده است که آلودگی هوا از چالش های جدی زیست محیطی و شهرنشینی در تهران محسوب شود. مهم ترین آلاینده گازی شکل در تهران، گاز خطرناک منواکسید کربن (CO) است. در این مقاله، ابتدا غلظت آلاینده گاز CO طی دوره آماری 2006-2001، برای ماه های تابستان و پاییز به پنج گروه مختلف طبقه بندی شد. سپس با استفاده از داده های روزانه تحلیل مجدد مرکز محیطی (NCEP) در ساعت 00UTC و به صورت روزانه برای شش ماه از سال، میدان های فشار سطح دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل 500 میلی باری در نقاط شبکه ای برای هر گروه تهیه گردید. آن گاه نقشه های میانگین هر یک از پنج گروه مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل از بررسی این الگوها نشان دادند که میانگین الگوهای همدیدی در زمانی که شاخص استاندارد آلودگی هوای تهران در شرایط پاک و سالم است، تفاوت عمده ای با شرایط ناسالم و بسیار ناسالم دارد. استقرار سامانه پرفشار بر روی خزر، عبور ناوه ها و یا استقرار جریان های مداری تراز میانی جو سبب کاهش آلاینده های هوای تهران می گردد، در حالی که استقرار کم فشار حرارتی در بخش های جنوب شرقی دریای خزر و زبانه پرفشار در جنوب رشته کوه البرز همراه با تقویت پشته ارتفاعی تراز میانی جو شرایط لازم را برای افزایش پتانسیل آلودگی هوای تهران فراهم می آورد. این شرایط برای الگوهای تابستانی و پاییزی در حالت کلی مشابه است، هرچند که الگوهای همدیدی روی ایران در تابستان و پاییز تفاوت های اساسی دارند.

طوفان های تندری از مهم ترین بلایای طبیعی اند که همه ساله علاوه بر نابود کردن مقدار زیادی از محصولات کشاورزی، سبب تلفات انسانی زیادی در سراسر دنیا می شوند. در این مقاله، از داده های روزهای وقوع طوفان های تندری ایستگاه های سینوپتیک اردبیل، مشکین شهر، خلخال و پارس آباد ـ که به ترتیب دارای آمار 29، 11، 19 و 21 ساله بودند ـ استفاده شده است. پس از اطمینان از صحت داده های مورد استفاده، اقدام به تجزیه و تحلیل ویژگی های آماری داده ها و تعیین نوع توزیع آماری ماهانه و فصلی روزهای دارای طوفان های تندری گردید. از روش تجزیه مؤلفه روند سری های زمانی (روند خطی یا پلی نومیال درجه شش) برای تبیین نوسان های زمانی طوفان های تندری استفاده شده است. برای تبیین و توجیه همدیدی رگبارها و طوفان های تندری، شرایط هم فشاری سطح زمین، هم ارتفاع سطح 500 هکتوپاسکال و ستون آب قابل بارش روز 26 مه 1985 به عنوان نمونه، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. نتایج بررسی ها نشان دادند که در ایستگاه های سینوپتیک اردبیل، مشکین شهر و خلخال، بیشترین فراوانی وقوع طوفان های تندری متعلق به ماه مه و در ایستگاه سینوپتیک پارس آباد، متعلق به ماه ژوئن است. درخت خوشه بندی طوفان های تندری ماهانه در ایستگاه های مورد مطالعه، نشان داد که این طوفان ها در تمامی ایستگاه ها سه خوشه مشابه را تشکیل می دهند. مدل های نوسانی زمانی و روند خطی و پلی نومیال درجه شش طوفان های تندری فصل بهار و سالانه نشان دادند که در ایستگاه های اردبیل، خلخال و مشکین شهر، وقوع طوفان های تندری دارای روندی افزایشی است و در ایستگاه پارس آباد روندی کاهشی دارد. همخوانی نسبتاً خوب روند خطی و پلی نومیال درجه شش بهاری و سالانه وقوع طوفان های تندری، مبین بیشتر بودن سهم فصل بهار از طوفان های تندری نسبت به میزان سالانه است. فراوانی وقوع طوفان های تندری ایستگاه سینوپتیک اردبیل با تابع توزیع احتمال ویبول سه پارامتری در سطح اطمینان 95 درصد تطابق دارد. بررسی نقشه های همدیدی روز نماینده نشان دادند که در این روز، شرایط سطح زمین و سطوح بالای اتمسفر برای وقوع پدیده طوفان تندری مناسب است.