پژوهش های جغرافیای طبیعی

فرسایش خاک یکی از مهم ترین عواملی است که سالانه بخش وسیعی از اراضی کشور ایران را تهدید می کند و کیفیت زمین های کشاورزی و مراتع را کاهش داده یا از بین می برد، به همین دلیل پرداختن به مسئله ی فرسایش و ارائه ی راهکارهای مدیریتی برای جلوگیری یا کاهش آثار منفی آن ، از اهمّیّت شایانی برخوردار است. این پژوهش به بررسی میزان فرسایش و شناسایی عوامل مؤثّر بر آن، در حوضه ی آبخیز رود شور فدامی می پردازد. روش تحقیق از نوع توصیفی تحلیلی برپایه ی آنتروپی است. این گونه که نخست مهم ترین عوامل مؤثّر بر فرسایش شامل ( شیب زمین ، جنس زمین، نوع خاک و پوشش گیاهی و...) در آبخیز مورد شناسایی و سپس با استفاده از روش AHP وزن دهی و طبقه بندی شده اند تا اهمّیّت هر یک از طبقات متغیّرهای یاد شده مشخّص شود، سپس با استفاده از مدل آنتروپی شانون، میزان توزیع نامتعادل طبقات هر یک از عوامل مؤثّر بر فرسایش در آبخیز مورد مطالعه، مشخّص شد. نتایج نشان می دهند که در بین طبقات شیب، شیب بیش از 15 درصد و با فرسایش زیاد با ضریب آنتروپی 85/0 دارای توزیع متعادلی در آبخیز بوده و درنتیجه، فرسایش زیادی در قسمت های مختلف آبخیز تحت تأثیر شیب ایجاد می شود، همچنین در بین سازندهای زمین شناسی آبخیز، سازندهای سست کواترنر با فرسایش بیشتر، دارای ضریب آنتروپی 7/0 بوده و توزیع آن در آبخیز کمابیش متعادل بود. افزون بر این، در بین طبقات خاک، خاک های با بافت سبک (با ضریب 89/0) و در بین کاربری اراضی، مراتع آبخیز (با ضریب97/0) و فرسایش بالا دارای توزیع متعادلی در آبخیز بودند.

در بیست وپنج سال گذشته فهم ما از مفهوم تکتونیک جنبا بسیار کامل تر شده است. همین امر پژوهشگران را با سؤال بسیار مهمّی روبه رو کرده است و آن اینکه درکل، تکتونیک فعّال پوسته در مناطق قارّه ای چه تأثیری بر جوامع انسانی گذاشته و می گذارد. مروری بر آثار منتشره مبین دو دیدگاه غالب در تحلیل میان تکتونیک فعّال با انسان و مدنیّت ها است. گروهی همجواری سکونتگاه ها با گسل های لرزه زا را بهانه قرار داده و با تأکید بر فجایع رخ داده در طول تاریخ، تلاش در نشان دادن ویژگی های مرگبار این پدیده ی طبیعی دارند. گروه دوم به حضور توأم گسل ها و آب اشاره داشته و هم زمانی خطر حیات را در حواشی گسل های فعّال یادآور شده، مجموعه عواملی مستقل از لرزه خیزی را مورد توجّه قرار داده اند و تکتونیک را عاملی بسیار با اهمّیّت در سیر تکاملی نوع بشر و مدنیّت ها دانسته و شکل گیری و قوام تمدّن های کلان را ناشی از آن دانسته اند. این مقاله تلاش دارد تا با مرور بر مهم ترین آثار منتشره در این زمینه، به معرّفی و تحلیل دیدگاه ها بپردازد. روش به کار رفته در این پژوهش کتابخانه ای و تحلیل محتوا بوده و نتایج به دست آمده حاکی از آن است که با در نظر گرفتن عامل زمان، می توان فهم بهتری از رویکرد دوم داشت. در این تحلیل ارتباط میان سطوح مختلف بوم شناختی با انواع حرکات تکتونیکی مورد توجّه قرار گرفته و همخوانی جالبی میان ساختار سلسله مراتبی کمربندهای چین خورده با ساختار تمدّن های کلان در چهار سطح، مدّنظر قرار گرفته است. بر این اساس کوچک ترین اجتماعات انسانی در مقیاس محلّی، در حاشیه ی گسل های فعّال شکل گرفته اند، در عین حال در مقیاسی کلان ، تمدّن های جهان باستان در حاشیه ی کمربند چین خورده و بسیار جنبا (آلپ هیمالیا) در بازه ی زمانی ده هزار ساله ظهور و افول کرده اند.

برای شناخت تیپ های همدید آب وهوایی در سیستان، از داده های روزانه ی 14 متغیّر اقلیمی ایستگاه زابل در بازه ی زمانی 01/01/1354 تا 30/12/1383 شمسی، در آرایه ای با آرایش P_(m×n) (متغیّرهای جوّی روی ستون ها و روزها روی سطرها) استفاده شده است. نخست، برای شناخت و کشف منابع اصلی پراش در اقلیم سیستان، تحلیلی از مؤلّفه ی اصلی روی نمره های استاندارد آرایه ی داده های اوّلیّه با آرایش 14×10825 انجام گرفت. نتایج این تحلیل نشان داد که سه مؤلّفه ی اصلی دمایی رطوبتی، بادی و بارشی، قادر به تبیین 87 درصد از پراش داده ها بوده و به عنوان مؤلّفه های اصلی تأثیرگذار انتخاب شدند. در گام بعدی، از آرایه ی مقادیر مؤلّفه های اصلی، به عنوان ورودی برای تحلیل خوشه ای و شناخت تیپ های همدید استفاده شده است. اجرای تحلیل خوشه ای پایگانی (فاصله ای) با روش ترکیبِ ترتیبی روی نمره های مؤلّفه ها، شش تیپ هوای متفاوت سیستان را نشان داد. این تیپ های هوا عبارتند از: تیپ هوای گرم، بدون بارش و نسبتاً آرام؛ تیپ هوای گرم و خشک، بدون بارش و بادی؛ تیپ هوای سرد، کم بارش و بادی؛ تیپ هوای پُربارش (بارش مند)، معتدل و نسبتاً بادی؛ تیپ هوای بسیارگرم و خشک، بدون بارش و پُرباد و تیپ هوای خیلی سرد، آرام و کم بارش. بررسی ویژگی های تیپ های هوا و مقایسه ی آنها با یکدیگر نشان داد که بارش و سرما در اقلیم منطقه، به شدّت متمرکز بوده و دوره ی فعّالیّت آنها بسیار محدود است. از سوی دیگر، تیپ هایِ هوایِ گرم و خشک، بخش بزرگی از سال را در کنترل خود دارند. چهار الگوی اصلی، فشار تراز دریا، رفتار و وضعیّت تیپ های هوای منطقه را تبیین و توجیه می کنند.

در طبیعت پدیده های مختلف و به نسبت جدایی وجود دارند که می توانند با یکدیگر در ارتباط باشند . در بسیاری از موارد ، ارتباط این پدیده ها با عنوان همبستگی بیان می شود و با روش های ریاضی نیز میزان این روابط سنجش می شود . از میان آنها، زوج پدیده هایی یافت می شوند که روابط خاصّی با یکدیگر دارند، ولی نمی توان این روابط را باعنوان همبستگی مطرح کرد، بلکه ویژگی ارتباط آنها باهم سبب شده با عنوان دوال مطرح شوند. دوالیتی به تشریح چنین ارتباطی می پردازد که قرینگی، عکس هم عمل کردن و بیان پاره ای از نسبت ها را می توان ازجمله ویژگی های آن تلقّی کرد. به طورکلّی دوالیتی بیانگر تباین دو پدیده یا به معنی هماهنگی منظّمی از دو قسمت متضاد یا مکمّل از یک کل است که با یکدیگر در ارتباطی خاص هستند. منظور از دوالیتی (زوجیّت) در ژئومورفولوژی پدیده ی خاصّی است که با پدیده ای ثانوی زوج شده و اگرچه می توان ماهیّتی مستقل و جدا برای آنها منظور داشت، ولی پیوندی خاص بین آنها برقرار است، به طوری که رفتار یکی را باید در ارتباط با پدیده ی دیگر بیان کرد. این مقاله که برگرفته از یک طرح پژوهشی در دانشگاه اصفهان است، تلاش دارد با استفاده از روش تداخل سنجی راداری و با بررسی پدیده ی فرونشست زمین در چند دشت ایران، مفهوم دوالیتی را بیان کند. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد، اوّل اینکه برداشت مازاد از آبهای زیرزمینی، دلیل تامّه ی پدیده ی فرونشست نیست و دوم، پدیده ی فرونشست در دشت های ایران، معلول دوالیتی در تحرّکات پوسته ای بین دشت ها و کوهستان های مجاور آنهاست.

در هفته ی اوّل جولای سال 2009، طوفان بسیار گسترده ای روی بخش هایی از کشورهای عراق و سوریه شکل گرفت که گردوخاک ناشی از آن، بخش گسترده ای از کشور، ازجمله تهران را به شدّت تحت تأثیر قرار داد. در این مطالعه بر اساس اطلاعات هواشناسی شامل نقشه های هواشناسی سطوح استاندارد ترازهای 1000، 850، 700، و 500 هکتوپاسکالی، گزارش های همدیدی دیدبانی شده، تصاویر ماهواره ای ویژه ی گردوغبار و برخی از محصولات مدل های منطقه ای پیش بینی عددی وضع هوا، شرایط هواشناختی مؤثّر در ایجاد طوفان های گردوخاک، منابع انتشار و مسیر حرکت ذرّات معلّق ناشی از طوفان هفته ی اوّل جولای 2009 بررسی شده است. نتایج حاصله نشان می دهند که چشمه های اصلی تولید گردوغبار در نواحی شرقی سوریه و شمال غربی عراق بوده که با حرکت طوفان به سمت شرق، غلظت ذرّات معلّق افزایش یافته و ایران را تحت تأثیر قرار داده است. الگوهای جوّی مؤثّر بر ایجاد طوفان و انتقال ذرّات معلّق روی کشور عبارتند از: گسترش زبانه ی سامانه ی کم فشار گرمایی از مرکز ایران تا شمال عراق و همچنین بخش هایی از جنوب ترکیه و توسعه ی سامانه ی پُرفشار از روی دریای سیاه تا روی خزر، شمال غرب ایران و جنوب شرق ترکیه. این الگوی میدان فشار سطح زمین، باعث ایجاد شیو فشاری زیاد بین سامانه های کم فشار و پُرفشار مذکور شده است و درنتیجه، سرعت باد در روی چشمه های تولید گردوخاک افزایش یافته و شرایط مناسبی برای تولید گردوخاک فراهم می شود. همراهی این شرایط با عبور امواج ناشی از ناوه ی مدیترانه در تراز میانی جو، افزون بر اینکه نقش مهمّی در شکل گیری طوفان دارد، حرکات صعودی لازم برای بلندشدن ذرّات معلّق و همچنین انتقال این ذرّات به نیمه ی غربی و بخش های مرکزی ایران را فراهم می کند.

آلودگی هوا از پیامدهای فعّالیّت بشر ، به ویژه در قرن بیستم است که آثار مستقیم و غیر مستقیمی بر انسان و محیط پیرامون آن دارد . شهر تهران یکی از آلوده ترین شهرهای جهان به شمار می رود ؛ به طوری که 120 روز از سال با یک یا چند مورد از آلاینده های اصلی آلوده است . در این پژوهش با استفاده از روش نوین پذیرفتاری مغناطیسی و جمع آوری نمونه از سه گونه ی درختی موجود در خیابان های شهر تهران ، به پهنه بندی میزان آلودگی هوا در مناطق بیست و دو گانه ی شهر تهران اقدام شد . نمونه های برگی سه گونه توت (Morus alba)، زبان گنجشک (Fraxinus excelsior) و کاج تهران (Pinus eldarica)، از 100 نقطه واقع در مناطق بیست ودوگانه ی شهر تهران جمع آوری شد و پس از خشک کردن برگ ها، میزان پذیرفتاری مغناطیسی در آنها اندازه گیری شد و درنهایت با استفاده از نتایج به دست آمده، به پهنه بندی آلودگی هوا در کلِّ شهر تهران پرداخته شد. نتایج به دست آمده از این پژوهش نشان می دهد که مناطق واقع در جنوب شرق تهران، از آلوده ترین مناطق به شمار می آیند. در بین مناطق بیست ودوگانه، منطقه های 14 و 15 آلوده ترین مناطق تشخیص داده شدند. همچنین با توجّه به نتایج پژوهش، گونه ی توت بیشترین جذب آلودگی را در بین گونه های بررسی شده داشته است. گفتنی است که نتایج به دست آمده از پهنه بندی مگنتومتری گستره ی شهر تهران با نتایج مطالعات پیشین در مورد پهنه بندی گاز مونواکسیدکربن و همچنین جهت بادهای غالب در فصل پاییز همخوانی کامل دارند. به طوری که متوسّط بالاترین میزان پذیرفتاری در سامانه ی بین المللی در گونه ی توت بوده و مقدار آن برابر (10-6 m3 kg) 498 است.

بررسی نقش الگوی بندالی در وقوع بارش های شمال شرق ایران، هدف اصلی مطالعه ی پیش رو است. برای این کار از میان داده های روزانه ی بارش 20 ایستگاه همدیدی، اقلیمی و باران سنجی منطقه ی مورد مطالعه، رخدادهای بارشی با شدّت متوسّط و زیاد بر اساس معیار تعیین شده، بین دوره ی زمانی 11 ساله (1995- 2005) شناسایی و ویژگی های آنها در مقیاس های زمانی متفاوت بررسی شد. در ادامه با استفاده از داده های ارتفاع ژئوپتانسیل سطح 500 هکتوپاسکال، گردش های جوّی در دو مقیاس همدید و نیمکره ای، به ترتیب با دو روش چشمی و کمّی شناسایی و ویژگی های آماری آنها با استفاده از روش های آماری استخراج و تجزیه و تحلیل شدند. واکاوی آماری گردش های جوّی در مقیاس همدید، بازگو کننده ی این واقعیّت است که (مطابق انتظار)، تنها الگوی همدیدی هم زمان با بارش های شمال شرق کشور خواه شدید و خواه متوسّط الگوی ناوه بادهای غربی است. نتایج حاصل از تفکیک الگوی بندالی از گردش های جوّی دیگر بر اساس روش کمّی مربوطه و مطالعه ی ویژگی های آماری آنها نیز، بر نقش انکارنکردنی الگوهای بندالی در ایجاد بیش از نیمی از (کمابیش 65 درصد) رخداد های بارشی منطقه (شامل بارش متوسّط و شدید) از طریق تأثیر در ایجاد و مکان گزینی الگوی همدیدی یادشده تأکید دارد. از نظر توزیع مکانی، الگوی بندالی اطلس و غرب اروپا دارای بیشترین فراوانی در هم زمانی با بارش های شدید و متوسّط است. از نظر توزیع زمانی نیز، عمده فعّالیّت الگوهای بندالی، به بارش شدید در اواخر دوره ی سرد سال و فصل بهار منجر شده، در حالی که الگوهای بندالی هم زمان با بارش متوسّط به طور عمده در دوره ی سرد سال رخ می دهند.

جزیره ی گرمایی شهر که امروزه به مسأله ای بسیار با اهمّیّت در اقلیم شناسی شهری تبدیل شده است، به طورکلّی به افزایش دمای محیط شهر در مقایسه با حومه اشاره دارد. این پدیده که از پیامدهای شهرنشینی و شهرسازی است، در کشورهای رو به پیشرفت که با رشد سریع و بدون برنامه ریزی شهرها روبه رو هستند، پیامدهای اساسی به همراه دارد. تهران، پایتخت و پرجمعیّت ترین شهر ایران، به دلایل مختلف، مانند ساخت وساز ناهمگون و شرایط خاصّ جغرافیایی، از این پیامدها بی بهره نمانده است. در این پژوهش با هدف ردیابی تغییرات مکانی هسته ی جزیره ی گرمایی شهر تهران، 24 روز از سال 2006 بررسی شده و با تلفیق میدان دمای به دست آمده از داده های ایستگاه های هواشناسی و میدان باد حاصل از مدل آلودگی هوا (TAPM)، وضعیّت جزیره ی گرمایی واکاوی شده است. داده های عناصر جوّی 22 ایستگاه هواشناسی در محدوده ی استان تهران دریافت شد. تغییرات موقعیّت مکانی جزیره ی گرمایی شهر با استفاده از منحنی های هم دما در هر روز با فواصل زمانی سه ساعته، در نرم افزار ArcGIS درون یابی و ترسیم شدند. نتایج به دست آمده از محاسبه ی اختلاف میانگین دمای محدوده ی شهری با حومه آن، نشان داد که در تمامی روزها، میانگین دمای محدوده ی شهر تهران بیشتر از دمای ثبت شده در حومه ی آن است. در تحلیل عوامل مؤثّر در شکل گیری جزیره ی گرمایی، سرعت و جهت باد از بیشترین میزان تأثیرگذاری برخوردار بودند؛ به گونه ای که گستره ی مکانی جزیره ی گرمایی توسّط این دو عامل کنترل می شود. همچنین ارتباط معناداری میان فشار هوا و شدّت جزیره ی گرمایی دیده نشد. تغییرات مکانی هسته ی جزیره ی گرمایی نیز در ماه های مختلف در محدوده های حدّ فاصل ایستگاه های دوشان تپّه، فاطمی، مهرآباد و بهمن صورت می گیرد که در بیشتر روزها، ایستگاه های آزادی، بهمن و بازار، مراکز گرمایی این محدوده هستند.