پژوهش های جغرافیای طبیعی

در این پژوهش، نتایج دو الگوی ریزمقیاس نمایی SDSM و مولد آب و هوایی LARS-WG با درنظر گرفتن تحلیل عدم قطعیت روی بارش روزانه، کمینه و بیشینه دمای روزانه مقایسه می شود. منطقة این پژوهش شامل ایستگاه های هواشناسی تبریز و ارومیه به مثابة نمایندة حوضة آبریز دریاچة ارومیه است که آمار بلندمدت آنها موجود است. دورة پایه در این الگوها، داده های دما و بارش روزانة ایستگاه های تبریز و ارومیه در دورة بلندمدت 1990-1961 است. پس از بررسی اولیة داده های روزانه، تحلیل عدم قطعیت روی دو الگوی یادشده در دورة پایه انجام گرفت. در این مقاله، از روش های نموداری و آماری برای مقایسة عملکرد دو روش ریزمقیاس نمایی استفاده شد. در روش نموداری قدرمطلق اختلاف داده های الگوشده و مشاهده شده به صورت ماهانه برای هریک از مؤلفه های بررسی شده، روی نمودار آورده و تحلیل شد. نتایج کلی نشان داد الگوی SDSM در دو ایستگاه بررسی شده، برای کمینه و بیشینه دمای روزانه عملکرد بهتری نسبت به الگوی LARS-WG دارد؛ درحالی که برای بارش روزانه نتایج عملکرد دو الگو تاحدودی در دو ایستگاه مشابه بود.

همواره چگونگی اثر عوامل طبیعی بر جوامع انسانی و مقدار اثرپذیری انسان از محیط های طبیعی یکی از بحث های مطرح در علوم جغرافیایی بوده است. در این بررسی، به چگونگی اثر کارست بر الگوهای شاخص استقراری در منطقة کامیاران پرداخته شده است. براین اساس، سه الگوی شاخص استقراری شامل الگوهای غارنشینی، نیمه کوچ نشینی و یک جانشینی از راه گردآوری داده های مربوط به هریک، تهیة نقشه و تحلیل روابط فضایی آنها با قلمروهای کارستی و غیرکارستی، بررسی شده است. براساس نتایج این پژوهش، الگوهای غارنشینی و نیمه کوچ نشینی تطابق زیادی با قلمروهای کارستی منطقه داشته اند؛ اما الگوی یک جانشینی به صورتی متفاوت، از ساختارهای کارستی اثر پذیرفته است. نبود شرایط مناسب در داخل قلمروهای کارستی سبب پراکندگی شدید نقاط سکونتگاهی شده است. به طورکلی، شواهد نشان می دهد درمقایسه با قلمروهای غیرکارستی منطقه که انسان باتوجه به قابلیت محیط و دخل و تصرف در آن، شرایط را برای زیست فراهم کرده، در قلمروهای کارستی به دلیل پیچیدگی شرایط ژئومورفیک و هیدرولوژیک غالباً انسان تابع شرایط موجود بوده است.

به منظور کاربرد سامانة سنجش ازدور هوایی برای پایش و مدیریت اراضی و باغات کشاورزی، عمودپرواز بدون سرنشین طیف نگاری (کشتبان) توسعه داده شد. این سامانه شامل دو بخش اصلی هوایی و زمینی است. بخش هوایی شامل اجزای مکانیکی پرواز، بوردهای پایش و کنترل، سامانة OSD، سامانة موقعیت یابی جهانی، باتری لیتیوم- پلیمر قابل شارژ، دوربین چندطیفی و سامانة تثبیت دوربین است. بخش زمینی نیز شامل رادیوکنترل، ایستگاه گیرندة زمینی و نرم افزار پایش است. ارتباط بخش های هوایی و زمینی به صورت دورسنجی با برد یک کیلومتر است. به منظور ارزیابی عمودپرواز، چندین مرحله پرواز انجام گرفت و قدرت مانورپذیری و پایداری دستگاه بررسی شد. همچنین تصاویر چندطیفی برداشت شده پردازش و کیفیت آنها ارزیابی شد. براساس نتایج این پژوهش، توانتفکیک زمینی در ارتفاع پروازی 250-10 متر برابر با 95-6/3 میلی متر در پیکسل به دست آمد.همچنین صحت کلی نقشة طبقه بندی شدة 94 درصد و ضریب کاپا 90/0 به دست آمد. به طور کلی، نتایج این پژوهش نشان داد عمودپرواز بدون سرنشین طیف نگار قادر به تصویربرداری هوایی چندطیفی با توان تفکیک مکانی زیاد است.

یخبندان پدیده زیان بار اقلیمی است که فعالیت های مختلف انسانی و فرایندهای زیستی را تحت تأثیر قرار می دهد. تصاویر ماهواره ای به دلیل پیوستگی و تکرار پذیری داد ه های آن، روش مناسبی برای بررسی یخبندان است. در این پژوهش با استفاده از تصاویرNOAA-AVHRR به تعیین الگوریتم بهینه برای شناسایی و استخراج پهنه های یخبندان بهاره و پاییزه در استان کردستان در سال های 2001 تا 2010 پرداخته شده است. پس از تعیین روزهای یخبندان در هفت ایستگاه هواشناسی منطقه، 24 تصویر گذر شبانه برای بررسی دما و صد تصویر گذر روزانه برای محاسبة شاخص NDVI و قابلیت انتشار انتخاب و ارزیابی شد. برای محاسبة دمای سطح زمین، باندهای حرارتی چهارم و پنجم تصاویر گذر شبانه در سه الگوریتم پرایس، کول و اولیویری به کار گرفته شد. براساس نتایج، الگوریتم کول در برآورد دمای سطح زمین به دلیل خطای کمتر و نیز همبستگی های قوی و معنی دار در مقایسه با دماهای مشاهداتی، عملکرد بهتری نسبت به دیگر الگوریتم ها داشت. بنابراین، این الگوریتم در تهیه نقشه های نهایی پهنه بندی یخبندان استان کردستان استفاده شد. نگاه کلی به نقشه ها، تأثیر مهم ارتفاعات را بر وقوع یخبندان های شبانه در منطقه -هم از نظر شدت و هم از نظر گسترش- به خوبی نشان می دهد.

این پژوهش به منظور به دست دادن روشی برای ارزیابی تغییرات تناسب اراضی در دوره های آینده با توجه به وقوع تغییرات اقلیمی، برای کشت کلزا و در استان آذربایجان غربی انجام گرفته است. به این منظور، پس از شناسایی نیازهای رویشی کشت کلزا، از الگوی LARS-WG و شبکة عصبی و براساس نتایج الگوی HADCM3 و تحت دو سناریوی A1 و B1 استفاده شد. سپس نیازهای رویشی کلزا به صورت رقومی برای دورة 2010-1987 و سه دوره در آینده آماده سازی شد. برای تعیین درجة اهمیت معیارها، از روش دیماتل و تحلیل شبکه استفاده شد. براساس نتایج، روش مطرح شده قابلیت الگوسازی اثر تغییرات اقلیمی در تناسب اراضی را دارد. اجرای این روش برای کشت کلزا نشان می دهد که تغییرات دما و بارش سبب کاهش اراضی بسیار مناسب و مناسب برای کشت این محصول می شود؛ به طوری که اراضی مناسب کشت این محصول از 47 درصد در دورة پایه به 34 درصد در آینده تغییر خواهد یافت. همچنین، باوجود تغییرات دما و بارش در زمینة تغییرات اقلیمی، منابع زمینی در هر دوره به مثابة یکی از مهم ترین شاخص های نیازهای رویشی در تولید محصولات زراعی تأثیر بسزایی دارد.

حوضة خضرآباد در فاصلة 30 کیلومتری جنوب غربی شهر یزد واقع شده است. در این حوضه، ژئوفرم هایی وجود دارد که به احتمال در دورة اقلیمی متفاوتی نسبت به زمان حال به وجود آمده است که با تحلیل آنها، برای بازسازی اقلیم گذشته تلاش شده است. برای بررسی وضعیت اقلیمی گذشته، در این پژوهش از نقشه های توپوگرافی، عکس های هوایی، تصاویر ماهواره ای، پژوهش های میدانی، سامانة GPS و داده های اقلیمی ایستگاه های هواشناسی استفاده شد. برحسب همبستگی بین ارتفاع و متوسط دمای سالانه و ارتفاع و مقدار بارش سالانه، گرادیان حرارتی و رطوبتی محاسبه شد. یافته های پژوهش نشان می دهد خط برف مرز دایمی با روش های رایت و پورتر، در ارتفاع 2100 تا 2200 متر واقع می شده است. باتوجه به این خط و افت آهنگ دما به مقدار 65/0 و 8/0 درجه به ازای هر 100 متر ارتفاع، مقدار تفاوت دمای کنونی با گذشته، به ترتیب معادل 92/12 و 4/13 درجة سانتی گراد محاسبه شد. نتایج نشان داد که مقدار بارش سالانه در زمان گذشته 52/176 میلی متر نسبت به میانگین امروزی بیشتر بوده است. به علاوه، خط تعادل آب و یخ معادل 8/4 درجه، در ارتفاع 1560متری واقع شده است.

هدف از این پژوهش، بررسی تغییرات مکانی و میان یابی بارندگی ماهانه و سالانه در استان سیستان و بلوچستان با استفاده از روش های تک متغیره و چند متغیرة زمین آماری (OK، SK، Sklm، KED، UK و COK)، روش های قطعی (IDW، LPI، GPI و RBF) و رگرسیون خطی است. اطلاعات اولیه شامل داده های بارندگی پنجاه ایستگاه با طول دورة آماری مشترک 25 سال (1391-1367) و اطلاعات ثانویة (کمکی) مورد استفاده در روش های چندمتغیره شامل الگوی رقومی ارتفاع (DEM)، فاصله تا دریا، طول و عرض جغرافیایی بود. برای ارزیابی عملکرد روش ها از فن اعتبارسنجی متقابل و معیارهای جذر میانگین مربعات خطا (RMSE) و میانگین انحراف خطا (MBE) استفاده شد. نتایج تحلیل نیم تغییرنما حاکی از همبستگی زیاد مکانی بارندگی در بیشتر دوره ها با ساختار کروی است. بیشترین آستانة نیم تغییرنما مربوط به ماه های دی، بهمن و اسفند (با بیشترین مقدار بارندگی) و بیشترین شعاع تأثیر مربوط به بهمن و اردیبهشت است. نتایج اعتبارسنجی متقابل حاکی از دقت بیشتر رابطة رگرسیونی بارش- ارتفاع برای فروردین، KED برای اردیبهشت، UK برای خرداد و شهریور، RBF برای تیر، مرداد، مهر، آذر، دی، بهمن و بارندگی سالانه و SK برای آبان و اسفند است. به طور کلی، نتایج حاکی از برتری روش قطعی RBF و روش های زمین آماری در بیشتر دوره ها بود.

بخار آب موجود در جو، با جذب امواج تشعشعی با طول موج بلند بر تعادل دمای زمین تأثیر بسزایی می گذارد؛ ازاین رو، هدف اصلی این پژوهش شناسایی پراکنش فضایی رطوبت نسبی در ایران است. به این منظور، ابتدا به تشکیل پایگاه داده های شبکه ای رطوبت در ایران اقدام شد؛ سپس داده های این پایگاه در دورة آماری سی ساله ای، در بازة زمانی روزانه از 01/01/1982 تا 31/12/2012 میلادی مبنای پژوهش قرار گرفت و یاخته ای به ابعاد 15×15 کیلومتر بر منطقة پژوهش گسترانیده شد. به منظور دستیابی به تغییرات درون سالی رطوبت در ایران، از روش های نو آمار فضایی ازقبیل خودهمبستگی فضایی موران جهانی، شاخص انسلین محلی موران و لکه های داغ با استفاده از امکانات برنامه نویسی در محیط بهره برده شد. نتایج این پژوهش نشان داد که پراکنش فضایی رطوبت در ایران دارای الگوی خوشه ای بالاست. در این بین، براساس شاخص موران محلی و لکة داغ، الگوهای رطوبتی در شمال، شمال غرب و شمال شرق، غرب و جنوب غرب کشور دارای الگوی خودهمبستگی فضایی مثبت (الگوی رطوبتی نمناک) و بخش های جنوب شرقی و مرکزی کشور دارای خودهمبستگی فضایی منفی (الگوی رطوبتی خشک) بوده است. در طی دورة پژوهش، بخش اعظمی از کشور (حدود نیمی از کل مساحت) دارای الگوی معناداری یا خودهمبستگی فضایی بوده است.

برای اجرای این پژوهش، مقادیر بارش شبکه ای سه ساعتی نسخة ERA-Interim پایگاه دادة مرکز پیش بینی میان مدت جوی اروپایی (ECMWF) بر روی گسترة ایران با تفکیک مکانی 125/0 درجة قوسی طی بازة زمانی 01/01/1979 تا 31/12/2013 استخراج شد. طی این بازة زمانی، داده های بارش مشاهده شده بر روی پیمونگاه های همدید و پایگاه دادة ملی اسفزاری نیز آماده شد. یافته ها نشان داد که نه تنها از نگاه هماهنگی زمانی، بلکه به لحاظ مقدار نیز همانندی بسیار زیادی بین مقادیر برآورد شدة بارش پایگاه دادة ECMWF با مقادیر مشاهده شدة بارش دو پایگاه ایران وجود دارد. از نگاه مکانی، بر روی رشته کوه های زاگرس، جنوب غرب و شمال شرق کشور هماهنگی زمانی و همانندی مقادیر نسبت به دیگر مناطق گسترة ایران بیشینه است. مقدار اریبی (Bias) و ریشة دوم میانگین مربعات خطا (RMSE) بر روی هسته های پربارش سواحل جنوبی دریای خزر و زاگرس میانی نسبت به دیگر مناطق زیاد است؛ ولی مقدار خطای برآورد بارش پایگاه ECMWF در مقایسه با مقدار بارش دریافتی بر روی این مناطق، بسیار ناچیز است. نمایه های احتمال آشکارسازی (POD) روزهای بارانی، نسبت هشدار اشتباه (FAR) روزهای غیربارانی و آستانة موفقیت (CSI) پایش روزهای بارانی و غیربارانی بیان کنندة عملکرد مناسب پایگاه دادة ECMWF در شناخت درست آنها بر روی زاگرس، سواحل جنوبی دریای خزر و شمال شرق کشور است.