پژوهش های جغرافیای طبیعی

مورفولوژی و رفتار شبکه ی زهکشی رودخانه ها به تغییرات حاصل از فعّالیّت های زمین ساختی، داده های رسوب شناسی و دینامیک جریان، بسیار حساس بوده و الگوی آنها تا حدِّ زیادی از این عوامل تأثیر می پذیرد. این پژوهش، تأثیر این فعّالیّت ها را بر تغییرات مورفولوژی و بستر رودخانه ی کُل، واقع در شمال غربی تنگه ی هرمز، مورد بررسی قرار داده است. مهم ترین شواهد آن، تغییر مسیرهای متعدّد این رودخانه در دوره های زمانی مختلف است. همچنین مکان این تغییر مسیرها نیز، محدوده ی مشخّصی را در سطح دلتا نشان می دهد و به نظر می رسد بیشتر تحت تأثیر حرکات زمین ساختی و دینامیک جریان باشد. هدف از این پژوهش، بررسی شواهد موجود و ارزیابی تأثیر این عوامل در تغییرات بستر رود کُل در محدوده ی دلتا است. برای دست یابی به این هدف و برای شناخت شیوه ی عملکرد و میزان اثرگذاری عوامل گفته شده در مورفولوژی و رفتار رودخانه ی مورد مطالعه، آثار زمین ساختی، ویژگی های رسوب و دینامیک جریان مسیر آبراهه ی رود کُل، به عنوان داده ها و نیز، پاره ای از شاخص های مورفومتریک به عنوان ابزارهای مفهومی برای شناخت شیوه ی عملکرد آنها و زمین ساخت منطقه، مورد استفاده قرار گرفته است. سپس نتایج به دست آمده با انجام کار های میدانی گسترده، کنترل شده اند. علاوه براین، از عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای، نقشه های توپوگرافی و زمین شناسی، به عنوان ابزارهای مقایسه ی زمانی و مکانی پژوهش استفاده شده است. نتایج به دست آمده از تحلیل داده ها با شاخص های مذکور و نیز، داده های ژئودینامیک نشان می دهد که منطقه ی مورد مطالعه تا اندازه ی زیادی از فعّالیّت های زمین ساختی کواترنری متأثّر شده است با این تفاوت که میزان تأثیرگذاری فعّالیّت در همه جای آن یکسان نیست، بلکه قسمت های بالادست بیشتر از بخش های پایین دست دلتا از این فعّالیّت ها تأثیر می پذیرند.

برای بررسی کارایی شبکه ی عصبی مصنوعی در شبیه سازی تغییرات سطح ایستابی سفره ی آب زیرزمینی دشت ملایر، از اطلاعات هواشناسی ایستگاه های تبخیرسنجی در سطح دشت، حجم آب برداشتی از سفره و مقادیر سطح ایستابی آن استفاده شد. از این اطلاعات، به عنوان ورودی شبکه ی عصبی مصنوعی نوع پرسپترون چندلایه در چارچوب چهار ساختار اطلاعاتی استفاده شد. ساختار اوّل، شامل میانگین اطلاعات دمای حدّاکثر هوا، دمای حدّاقل هوا، حدّاکثر رطوبت نسبی هوا، حدّاقل رطوبت نسبی هوا و میانگین تبخیر در مقیاس زمانی ماهانه و ارتفاع سطح ایستابی ماه پیش بود. در ساختار دوم از اطلاعات سطح ایستابی در یک، دو، سه و چهار ماه پیش استفاده شد. در ساختار سوم، افزون بر اطلاعات ساختار شماره ی دو، میانگین سطح ایستابی ماه مورد نظر و میانگین سطح ایستابی ماه پیش هم به کار گرفته شد. ساختار چهارم، براساس میانگین سطح ایستابی ماه مورد نظر، میانگین سطح ایستابی ماه پیش و اطلاعات هواشناسی ماهانه تعریف شد. ساختار سوم با آرایش 1-4-4-6، به عنوان ساختار مناسب با 9/1 درصد خطا در مقایسه با مقادیر واقعی پیشنهاد شد که نشان دهنده ی اهمّیّت به کارگیری عوامل سطح ایستابی سال های گذشته، در ورودی شبکه ی عصبی است. اجرای مدل بهینه ی شبکه ی عصبی، افت سطح ایستابی را 18/1 متر، به ازای 9/1 درصد خطا برآورد کرد. جذر میانگین مربّعات خطا در مدل بهینه ی شبکه ی عصبی با آرایش 1-4-4-6 بر مبنای قانون آموزش لونبرگ مارکوات و تابع محرک سیگموئید، در مقابل تغییرات واقعی سطح سفره 44/0 متر با ضریب تعیین 99/0 به دست آمد. با توجّه به دقّت مناسب مدل و روند کاهنده ی حاکم بر سفره، می توان استفاده از شبکه ی عصبی مصنوعی برای تصمیم گیری در مدیریت دشت را، به عنوان ابزاری با سرعت و دقّت مناسب در شبیه سازی سطح آب زیرزمینی دشت ملایر، توصیه کرد.

این پژوهش به مطالعه و مکان یابی مناطق مناسب برای کشت کلزا در شهرستان سرپل زهاب با استفاده از مدل سازی آماری پرداخته است. برای این کار، آمار بلندمدّت هواشناسی شهرستان طیّ 15 سال، مورد استفاده قرار گرفته است. برای تهیّه ی نقشه ها در سیستم اطلاعات جغرافیایی و نیز، تحلیل و مقایسه ی داده ها از ایستگاه های اسلام آباد غرب، روانسر و قصر شیرین استفاده شده است. با توجّه به برآورده شدن نیاز دمایی، تاریخ های آغاز و پایان هر کدام از مراحل رشد کلزا به دست آمد. مقدار آب مورد نیاز و مقدار بارش رخ داده در مراحل رشد گیاه نیز، محاسبه شد. تمامی عناصر و عوامل مؤثّر در رشد و عملکرد بهینه ی کلزا در مدل سازی مورد استفاده قرار گرفته که در هر مرحله، تعدادی از آنها حذف شدند. به کمک سیستم اطلاعات جغرافیایی برای هرکدام از متغیّرهای نهایی اقدام به تهیّه ی نقشه شده و سپس مدل نهایی مورد آزمون قرار گرفت و با مطالعات میدانی، نقشه ی نهایی با واقعیّت منطقه انطباق داده شد. بر اساس نتایج به دست آمده در منطقه ی مطالعاتی، مقدار درجه/ روز مورد نیاز کلزا به خوبی برآورده می شود؛ اما در ابتدا و انتهای فصل رشد با تنش آبی مواجه می شود. بهترین و معنادارترین مدل Backward با متغیّرهای میانگین سالانه ی بارش طیّ دوره ی رشد، میانگین دمای خاک طیّ دوره ی کاشت تا روزت، اوّلین یخبندان های پاییزه و میانگین بارندگی در دوره ی گل دهی و تشکیل غلاف به دست آمده است. با استفاده از آمار واقعی محصول کلزا در سطح شهرستان، مدل مورد آزمایش قرار گرفت که با احتمال 97درصد، نتیجه قابل اعتماد است. نتایج حاصل از مطالعات میدانی نیز با خروجی مدل همخوانی دارد، به گونه ای که 41 درصد از مساحت منطقه ی مطالعاتی برای کشت مناسب و 59 درصد ضعیف و نامناسب است.

هدف اصلی این پژوهش، اصلاح و بومی سازی مدل تبخیر و تعرّق بالقوّه ی مناسب برای ایران است. بنابراین، این پژوهش متشکّل از سه مرحله ی اصلی: 1- خوشه بندی کشور براساس مؤلّفه های آب وهوایی مؤثّر بر تبخیر و تعرّق؛ 2- آزمون نتایج استخراج شده ی تبخیر وتعرّق با استفاده از رابطه های پیشنهادی و مقادیر تجربی (تشت تبخیر و لایسیمتری) و 3- اصلاح و بومی سازی معادله ی تبخیر و تعرّق منتخب با استفاده از داده های مشاهداتی است. برای این پژوهش، از هشت متغیّر آب وهوایی، میانگین اختلاف دما، میانگین حدّاقل، حدّاکثر رطوبت نسبی، مقادیر ساعت آفتابی، مقادیر بارش ماهانه، روزهای با بارش بالاتر از 10 و 5 میلی متر، فراوانی مقادیر رخداد سرعت متوسّط باد بالای 5 نات بر ثانیه، برای یک دوره ی 26 ساله از 1980 تا 2005 و برای 64 ایستگاه سینوپتیکی و کلیماتولوژی کشور استفاده شده است. هدف از انتخاب این متغیّرها، خوشه بندی ایستگاه های مورد مطالعه، بر اساس فراسنج های تأثیرگذار بر تبخیر و تعرّق است تا بتوان پس از این مرحله، برای هر خوشه، براساس تشابه ایستگاه ها از نظر تبخیر و تعرّق، ضرایب اصلاحی مشابهی را اِعمال کرد. در انجام خوشه بندی، بهترین حالت به شکل شش خوشه ای معرّفی شد. همچنین نتایج واسنجی چهار روش تورنث وایت، بلانی کریدل، جنسن هیز و هارگریوز سامانی نشان داد که روش بلانی کریدل همخوانی بهتری با شرایط محیطی را ارائه می دهد. در انتها، با استفاده از داده های لایسیمتر، معادله ی بلانی کریدل برای ماه های مختلف هر شش خوشه ی مطالعاتی اصلاح و بومی سازی شد.

لندفرم ها و فرایندهای ژئومورفولوژی از مهم ترین عوامل تأثیرگذار در حجم، پراکندگی و کیفیت مصالح ساختمانی، به ویژه سنگ دانه ها هستند. حوضه ی مورد مطالعه در شمال شهرستان خرّم آباد و بخشی از واحد ساختمانی زاگرس چین خورده به شمار می رود. هدف این پژوهش، بررسی نقش اشکال و فرایند های ژئومورفولوژی در مکان یابی و کیفیت سنگ دانه ها در حوضه ی خرّم آباد است. برای دست یابی به این هدف، نخست لندفرم ها و فرایندهای ژئومورفولوژی بر اساس تصاویر ماهواره ای کویک برد و مطالعات میدانی منطقه شناسایی شد. لندفرم هایی مانند واریزه ها، مخروط افکنه ها ی جدید و قدیم، بستر های رودخانه ای جدید و قدیم مقادیر زیادی موادّ هوازده و خردشده دارند که می توانند به عنوان مصالح ساختمانی استفاده شوند. برای بررسی کیفیت و مقاومت سنگ دانه ها، سه آزمایش مقاومت به سایش، مقاومت فشاری تک محوری و ارزش ضربه ای انجام شد. آزمایش سایش لس آنجلس برای دو نمونه ی 30 کیلویی از بستر قدیم و جدید رودخانه ی خرّم آباد انجام شد. برای بررسی مقاومت فشاری سنگ دانه ها، آزمایش مقاومت فشاری تک محوری به روش (D2938 : ASTM) در واریزه ها، مخروط افکنه های جدید و قدیم انجام شد. برای انجام آزمایش ارزش ضربه ای، 10 نمونه از سنگ دانه ها در لندفرم های واریزه، بستر های رودخانه ای جدید و قدیمی، مخروط افکنه های جدید و قدیمی، برداشت و بر اساس استاندارد BS-812 و با استفاده از الک شماره ی 8، میانگین ارزش ضربه ای در هر لندفرم به دست آمد. نتایج نشان می دهد که واریزه ها، مخروط افکنه های قدیم و جدید و بستر های رودخانه ای جدید و قدیم، مصالح ساختمانی با مقاومت مناسبی دارند. با وجود این، مقاومت سنگ دانه ها در واریزه ها نسبت به دیگر لندفرم ها بالاتر است. همچنین مخروط افکنه های قدیمی با توجّه به تأثیر فرایند هوازدگی، مقاومت کمتری نسبت به مخروط افکنه های جدید دارند.

هدف از این مقاله، توسعه ی یک مدل برپایه ی سامانه ی اطلاعات مکانی، به منظور پاسخ گویی به مسئله ی جست وجوی مسیر بهینه، برای تخلیّه و انتقال سریع آسیب دیدگان حوادث ناگهانی به مناطق امن از پیش تعیین شده است. در بسیاری از حوادث، بهترین گزینه، جابه جایی افراد نجات یافته از بلایا که در منطقه ی تحت تأثیر مخاطره واقع شده اند، به مناطق امن است. پس تخلیّه ی اضطراری، از نخستین مراحل مدیریت بحران به شمار می رود که باید در کمترین زمان ممکن انجام شود. چالش اصلی در مدیریت تخلیّه ی اضطراری، هدایت مردم در مسیرهای بهینه برای دست یابی به مناطق امن مورد نظر است. از این رو، به دلیل لزوم سرعت در تخلیّه ی منطقه ی تحت خطر، وجود یک طرح مسیریابی بهینه و کارآمد، بسیار ارزشمند است. مدل پایه برای مسیریابی بهینه در این پژوهش، دایجسترا است که با مقیّد شدن به پاره ای شرایط خاص، برای حادثه ی زلزله بهینه شده است. از آنجاکه فرایند مسیریابی برای تخلیّه ی اضطراری آسیب دیدگان می بایست به کرّات (برابر حاصل ضرب تعداد بلوک های ساختمانی در تعداد نواحی امن مربوطه) انجام پذیرد، مهم ترین ویژگی الگوریتم پیشنهادی سرعت بالای آن است. قابلیّت و سرعت روش پیشنهادی، در یک شبکه ی مجازی شبیه سازی شده و همچنین در یک شبکه ی واقعی معابر شهری واقع در منطقه ی 7 شهرداری تهران، مورد آزمون قرار گرفته است. آزمایش های انجام شده حاکی از آن است که برای تعیین مسیر بهینه در یک شبکه ی واقعی شهری با 432 گره بلوک ساختمانی، 11 گره ناحیه ی امن و تعداد 1189 یال، تنها نیاز به زمانی در حدود 90 ثانیه است. قابلیّت جست وجوی چند مقصدی مدل در یک بار اجرای آن، از دیگر ویژگی های روش پیشنهادی است.

در بسیاری از مطالعات و بررسی های منابع طبیعی و کشاورزی، به دلیل عدم پوشش کامل ایستگاه های اندازه گیری نقطه ای باران ، برآورد بارش منطقه ای یا تخمین بارش در مناطق خشک میان ایستگاه ها ضروری است. بنابراین، آگاهی از میزان متوسّط بارندگی در یک حوضه ی آبخیز، از عوامل اساسی در هیدرولوژی و طرّاحی سازه است. روش های مختلفی برای برآورد بارش وجود دارد که ازجمله ی آن می توان به روش های میان یابی اشاره کرد. در بیشتر موارد، یکی از روش هایِ موجودِ دلخواهِ کارشناس انتخاب و مورد استفاده قرار می گیرد که ممکن است برآورد دقیقی نباشد. هدف از این پژوهش، مشخّص کردن توزیع مکانی بارش سالانه ی حوزه ی آبخیز قم با استفاده از روش های زمین آماری و مقایسه ی روش های موصوف با یکدیگر است. برای این کار، پس از جمع آوری آمار و اطلاعات مربوطه و وارد کردن آنها در محیط نرم افزار GS+و ARC GIS نسخه ی 10، نقشه ی هم باران تهیّه و آنالیز واریوگرام منطقه ی مورد مطالعه انجام شد. سپس برای ارزیابی روش های میان یابی از روش ارزیابی متقابل و دو عامل MAE وMBE استفاده شد. در این مطالعه، دو روش زمین آماری کریگینگ و عکس فاصله با توان های (1تا 3) برای برآورد بارش سالانه با استفاده از آمار سی ساله ی ایستگاه های باران سنجی در استان قم و اطراف آن مورد ارزیابی قرار گرفتند و برای ارزیابی دو روش فوق نیز، از معیار میانگین خطای مطلق (MAE) استفاده شد. نتایج این ارزیابی نشان داد که تغییرات بارندگی سالانه، بیشتر از مدل گوسی تبعیّت می کند. در محدوده ی مورد مطالعه، روش کریگینگ با MAE برابر 22/30 میلی متر، مناسب ترین روش تخمین بارندگی سالانه است و روش عکس فاصله به توان یک با MAE برابر 23/32 میلی متر و عکس فاصله به توان دو با MAE برابر 55/33 میلی متر وعکس فاصله به توان سه با MAE برابر1/35میلی متر در رده های بعدی قرار می گیرند.

توفان های گردوغبار یکی از انواع مخاطرات جوّی هستند که در منطقه ی خاورمیانه، در طیِّ سال، بارها امکان وقوع آنها وجود دارد. در دهه ی پیشین، رخداد این توفان ها فزونی یافته که بررسی علل این افزایش وقوع و سازوکارهای تشکیل آن، توجّه پژوهشگران را به خود جلب کرده است. هدف مقاله ی پیش رو نیز، دست یابی به شیوه ی سازوکار تشکیل و فعّالیّت توفان های گردوغبار مذکور است. در این مقاله، فراوانی توفان های دهه ی 80 و گردوغبار تیرماه 1388 را با رویکردی اقلیم شناسی، همراه با در نظر گرفتن شرایط سطح زمین با استفاده از داده های شبکه بندی شده، شامل ارتفاع ژئوپتانسیل، سمت و سرعت باد، اُمگا و فشار سطح دریا از مرکز ملّی پیش بینی های محیطی (NCEP)، داده های پوشش سطح زمین و خاک مورد استفاده در مدل اقلیمی منطقه ای (RegCM) مطالعه و بررسی شده است. نتایج این بررسی نشان داد که تشکیل کم فشار روی خلیج فارس و پیشروی آن تا جنوب ترکیه و مساعدت جریان های سطوح میانی و بالایی وردسپهر با استقرار ناوه روی این سطوح، در ساحل شرقی مدیترانه، سبب ایجاد گردش چرخندی در جنوب شرق سوریه، در سطح زمین روی زمین های بدون پوشش سطحی (پوشش گیاهی، سنگ فرش بیابانی) و دارای خاک سطحی ریزدانه و گچی شده است. قرارگیری شرایط ناپایدار جوّی روی چنین خاک هایی، زمینه را برای تشکیل گردوغبار فراهم کرده است. در طیِّ روزهای بعد با حرکت به سمت شرق ناوه و عمیق شدن شرایط ناپایداری، گردوغبار با حرکت شرق سوی خود از روی ارتفاعات زاگرس عبور کرده و تمام کشور، به استثنای جنوب شرق را تحت تأثیر قرار داده است. آن چیزی که در این توفان گردوغبار مشهود است، همراهی شرایط گردش جو (ناپایداری با عمق مناسب) و شرایط سطح زمین (زمین بدون پوشش و خاک خشک و نرم) در ایجاد و فعّالیّت آن است.