تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

شرایط شکننده، متغیر و گاه مخاطره آمیز اقلیم کنونی ایران پیش بینی آینده آن را بسیار ضروری اما سخت نموده است. پیش بینی شرایط اقلیم آینده بوسیله مدل های گردش کلی جو مورد استفاده تحقیقات متعددی به هدف تدقیق محلی نتایج قرار گرفته است. یکی از پرکاربردترین این روش ها، ریزمقیاس نمایی آماری است. این روش در مطالعات اقلیمی به طور گسترده استفاده شده اما تاکنون نتواسته بیان روشنی از شرایط اقلیم آینده ایران به نمایش بگذارد. پژوهش حاضر با هدف تعیین دورنمای شرایط اقلیمی آینده در ایران، تحقیقات انجام گرفته در زمینه ی ریزمقیاس نمایی آماری خروجی مدل های گردش عمومی جو-اقیانوس برای بررسی فراسنج های بارش و دما تحت سناریوهای انتشار مختلف، گردآوری گردید. با روش تحلیل توصیفی-محتوا و مقایسه نتایج، دید جامعی از اقلیم آینده، مخاطرات آن و بویژه تغییر اقلیم در ایران ارایه گردد. در نهایت با توجه به تفاوت های اقلیمی-جغرافیایی سرزمین ایران، نتایج حاصل به طور جداگانه در 6 منطقه بررسی گردید. در منطقه شمال غرب تغییرات بارش کاهشی، کاهشی-نوسانی و کاهشی-انتقالی و دما افزایشی و در منطقه غرب و جنوب غرب تغییرات بارش کاهشی، کاهشی-نوسانی و افزایشی و تغییرات دما افزایشی پیش بینی شده است . منطقه جنوب و جنوب شرق دارای تغییرات کاهشی، کاهشی-نوسانی، نوسانی و افزایشی-نوسانی بارش و تغییرات افزایشی دما خواهد بود . در منطقه شرق و شمال شرق تغییرات بارش نوسانی و کاهشی-نوسانی و تغییرات دما افزایشی-نوسانی است. در منطقه سواحل شمالی، تغییرات بارش کاهشی و افزایشی-نوسانی و دما افزایشی و افزایشی-نوسانی و منطقه جنوب البرز و مرکز ایران نیز دارای تغییرات کاهشی، نوسانی، افزایشی-نوسانی بارش و تغییرات افزایشی دما خواهند بود. با توجه به روند کاهشی بارش و روند افزایشی دما در درصد بسیار بالایی از پهنه سرزمین ایران، رخداد مخاطرات اقلیمی و محیطی ناشی از آن همانند امواج گرمایی، خشکسالی و سیل نیز می تواند در آینده افزایش یابد.

محیط زیست، توسعه و پایداری سه مفهوم و نگرانی اصلی جهانی در مدیریت فضای زیست انسان در سطوح مختلف فضایی است. آسیب پذیری محیطی و رویکرد ارزیابی آن، چارچوب ارزیابی جامعی از سیستم ها با منابعی است که تحت تاثیر شرایط طبیعی و همچنین در معرض آسیب پذیری ناشی از فعالیت های انسان قرار گرفته است. بر همین اساس، هدف اصلی پژوهش حاضر ارایه چارچوبی جامع و بدیع از آسیب پذیری محیطی در سطح پژوهش های کشور با تلفیق تکنیک ها و داده های فضایی است. جهت سنجش وضعیت آسیب پذیری محیطی منطقه کرانه شرقی دریاچه ارومیه با توجه به نقش آن در استان و همچنین شرایط به وقوع آمده محیطی انتخاب شده است. روش تحقیق پژوهش حاضر تحلیلی-توصیفی و ماهیت هدف آن در نظام برنامه ریزی بویژه در زمینه تقلیل اثرات آسیب پذیری و بهبود تاب آوری از نوع کاربردی – توسعه ای است. در این مطالعه، در مجموع 18 معیار در چهار شاخص یا 4 گروه آسیب پذیری ناشی از مخاطرات محیطی، آسیب های ناشی از شرایط محیطی، آسیب پذیری انسان-منشاء و در نهایت آسیب های ناشی از عوامل آب و هوایی انتخاب گردید. در ادامه با تلفیق و تجمیع شاخص های قبلی، شاخص کلی آسیب پذیری محیطی( EVI ) در منطقه مورد مطالعه ارایه گردید. نتایج بدست آمده از شاخص ها در 6 طبقه آسیب پذیری طبقه بندی گردید که طبقه بندی وضعیت نهایی آسیب پذیری حاکی از پوشش بیش از 50 درصد مساحت منطقه در طبقات آسیب پذیری زیاد و خیلی زیاد می باشد. در نهایت به منظور برنامه ریزی و حفاظت محیطی، نتایج بدست آمده در قالب 4 منطقه آسیب پذیری بحرانی(%33)، مناطق حاشیه بحرانی(%31)، مناطق گذر(%20) و مناطق با رویکرد حفاظت(%26) شناسایی و منطقه بندی گردید.

دمای سطح دریا یکی از مؤثرترین پارامترهای فیزیکی است که سلامت گروه های آبسنگ های مرجانی را تحت تأثیر قرار می دهد. پدیده سفید شدگی مرجان ها ( (bleaching به دلیل افزایش در مقادیر دما و تغییرات افزایشی در دمای سطح دریا SST در سالهای اخیر بطور گسترده در خلیج فارس اتفاق افتاده و باعث مرگ و میر بسیاری در جوامع مرجانی شده است. اطلاعات دمای سطح دریا نشان دهنده یک ارتباط تنگاتنگ و قطعی بین مقادیر sst و سفیدشدن آبسنگ های مرجانی می باشد. هدف از این پژوهش تعیین یک آستانه دمایی است که میتواند به عنوان یک اخطار و هشدار برای پیش بینی وقوع این پدیده باشد. داده های مربوط به مقادیر دمای هفتگی سطح دریا ( SST ) با تفکیک مکانی ( ° 1 * ° 1 ) که دراین مطالعه استفاده شده است از سازمان ملی اقیانوسی جوی NOAA و برای یک دوره آماری 35 ساله (2015-1980) استخراج شده است وسپس شاخص درجه گرمای هفتگی ( DHW ) نیز برای همان دوره آماری بدست آمده که به کمک آن و همچنین وقایع سفیدشدگی ثبت شده ، اقدام به تعیین آستانه ای برای درجه گرمای هفتگی شد.که به کمک آن بتوان پدیده "سفیدشدگی" را پیش بینی کرد. برای ارزیابی نتایج و بررسی دقت و صحت روش شناسی بکار رفته از تکنیک مهارت پیرس (PSS ) در قالب اعداد نشان داده شد.این روش به ما این امکان را میدهد تا کیفیت پیش بینی های بعدی یا پس بینی های قبلی خود را در قالب اعداد نشان دهد.طبق نتایج بدست آمده آستانه دمای هفتگی ( DHW ) برای منطقه مورد مطالعه 7.13 مشخص شد. که به عنوان هشدار برای پیش بینی سفیدشدن مرجانهای منطقه مورد مطالعه میباشد. مقدار PSS (تکنیک مهارت پیرس) هم 0.72 حاصل شد.که حاکی از مقاومت مرجان های جنوب خلیج فارس در برابر بی نظمی های دمای سطح دریا SST در مقایسه با نواحی شمالی خلیج فارس میباشد.

لایه مرزی جو بخشی از جو است که مستقیماً تحت تأثیر شرایط سطحی است و به واداشت های سطحی در کوتاه مدت پاسخ می دهد. هدف از این مطالعه بررسی نقش تغییرات توسعه شهری کرمانشاه بر ارتفاع لایه مرزی می باشد. در این راستا داده های مربوط به ارتفاع لایه مرزی از پایگاه داده میان برد اروپایی برای دوره آماری 1990 تا 2015 اخذ گردید. داده های مربوط به کاربری شهری از تصاویر چند زمانه لندست( ETM ، TM و OLI ) نیز طی دوره آماری 1990 تا 2015 اخذ شد. برای تحلیل ارتباط داده های مذکور، از تحلیل همبستگی پیرسون در سطح معنی داری 95/0درصد ( P_value=0/05 ) استفاده گردید. در نهایت به ارزیابی تأثیر میزان توسعه شهری در ارتفاع لایه مرزی در دو دوره گرم و سرد سال پرداخته شد. نتایج این تحقیق بیانگر آن بود که طی دوره آماری مورد بررسی یعنی از سال1990 تا 2015 رشد شهر از 41 کیلومتر مربع بوده در سال 1990 به 71 کیلومتر مربع در سال 2015 رسیده است و رشد دو برابری را نشان داده است. نتایح تحلیل همبستگی نشان داد تاثیر میکرو اقلیمی گسترش کاربری شهری، بر تغییرات لایه مرزی در زمستان مشهودتر از تابستان بود زیرا در تابستان گرمایش شدید سطح زمین به طور یکسان، تا حدود زیادی تأثیر میکرواقلیم را کمرنگ تر کرده و باعث کاهش همبستگی تغییرات زمانی ارتفاع لایه مرزی با توسعه رشد شهر شده است به طوری که در این فصل ارتباط معنیداری مشاهده نشد ( 17/0 ) اما در فصل سرد ارتباط معنی داری بین توسعه کاربری شهری و ارتفاع لایه مرزی مشاهده گردید به طوری که با افزایش رشد شهر ارتفاع لایه مرزی نیز در پاسخ به این تغییرات کاربری یک روند صعودی را طی کرده است. واژگان کلیدی: توسعه شهری، لایه مرزی، میکروکلیما،کرمانشاه

روند روز افزون تخریب منابع طبیعی در بسیاری از نقاط جهان، تهدیدی جدی برای بشریت محسوب می شود. بیابان زایی یکی از مظاهر این تخریب می باشد که در حال حاضر به عنوان یک معضل گریبان گیر بسیاری از کشورهای جهان از جمله کشورهای در حال توسعه می باشد. در حال حاضر سنجش از دور یکی از فن آوری هایی است که با داده های بهنگام و دقت مناسب برای پایش تغییر کاربری اراضی در عرصه های منابع طبیعی می باشد. هدف از این تحقیق ارزیابی تغییرات کاربری اراضی به منظور پایش بیابان زایی با استفاده از تکنیک سنجش از دور در منطقه شرق اصفهان- اراضی کشاورزی اطراف زاینده رود می باشد. در این مطالعه از تصویر سنجنده های TM به تاریخ 1366 ، 1377، ETM + به تاریخ 1381و OLI به تاریخ 1393 مربوط به ماهواره لندست5 ،7 و 8 جهت بدست آوردن نقشه کاربری اراضی استفاده و بعد تصحیح هندسی و رادیومتریک انجام گرفت. سپس از ترکیب رنگی کاذب، آنالیز مولفه اصلی، شاخص گیاهی و روش طبقه بندی نظارت شده جهت بارزسازی عوارض و از الگوریتم حداکثر احتمال به عنوان مناسب ترین روش در طبقه بندی نظارت شده در 9 طبقه از پوشش اراضی استفاده گردید. پس از تولید نقشه کاربری اراضی عملیات ارزیابی صحت با محاسبه ماتریس خطا و سپس عملیات آشکارسازی برای این نقشه ها انجام گرفت. در نهایت جهت پایش بیابان زایی، تغییرات 27 ساله کاربری اراضی اطراف زاینده رود با استفاده از روش مقایسه به شناسایی تغییرات پرداخته و مساحت هر کاربری بدست آمد. نتایج نشان داد که در دوره زمانی 27 ساله، حاشیه رودخانه زاینده رود تغییرات چشمگیری داشته، به طوری 43/86 درصد حاشیه رودخانه به دلیل گسترش فعالیت های کشاورزی در حریم رودخانه و خشک شدن رودخانه، تخریب شده است. از دیگرتغییرات بارز، کاهش قابل توجه اراضی کشاورزی می باشد به طوری که 64 درصد این اراضی نسبت به سال 1366 کاهش یافته است. از دلایل کاهش اراضی کشاورزی می توان به خشکسالی حاکم بر منطقه و خشک شدن رودخانه زاینده رود و همچنین کاهش نزولات جوی وتغییر کاربری اراضی و همجواری این منطقه با کویر اشاره کرد. همچنین حدود 99/324 هکتار از اراضی شوره زار به اراضی کشاورزی تبدیل شده است. علاوه بر این، مناطق شهری هم توسعه یافته که درتوسعه آن اراضی کشاورزی و مرتع نقش داشته اند. اراضی بایر اطراف زاینده رود نیزافزایش و همچنین در منطقه از اراضی مرتعی کم و به اراضی بایر وتا حدودی به کشاورزی افزوده شده که استفاده نامناسب از این اراضی را به منظور کشاورزی نشان می دهد. که این بیانگر پیشرفت بیابان زایی در منطقه است. به طور کلی روند بیابان زایی در این دوره 27 ساله یک روند رو به رشد داشته است. بنابراین داده های ماهواره ای چند زمانه و چند طیفی جهت بارزسازی خصوصا در مورد پایش بیابان زایی دارای قابلیت وسیعی می باشد و روش مقایسه پس از طبقه بندی برای مشخص شدن نوع و جهت تغییرات رخ داده مفید است.

بارش های سنگین و سیل آسای غیرطبیعی در مناطق خشک و کم باران و با پوشش گیاهی تنک در اغلب موارد منجر به رخداد سیلاب های با دبی بالا و غیرقابل پیش بینی شده و همه ساله خسارات زیادی در بخش های تأسیسات زیر بنایی، عمرانی و کشاورزی برای مناطق نیمه جنوبی کشورمان به بار می آورند. هدف اصلی این پژوهش بررسی و شناسایی الگوهای همدیدی و ترمودینامیک بارش های سنگین و مخاطره آمیز جنوب ایران است. بدین منظور از داده های بارش روزانه ایستگاه های منتخب بندرعباس، یزد، کرمان، جیرفت، شیراز و یاسوج و داده های مرکز ملی پیش بینی های محیطی آمریکا برای دوره 44 ساله (2014-1970) استفاده شده است. با بررسی بارش های روزانه بیش از 50 میلی متر ایستگاه های انتخابی، سامانه های بارش سنگین و سیل آسا شناسایی گردید و با استفاده از داده های رقومی فشار تراز دریا، ارتفاع ژئوپتانسیل، سرعت قائم جو، مؤلفه های مداری و نصف النهاری باد، نم ویژه نقشه های مربوطه ترسیم و مورد واکاوی قرار گرفتند. جهت تعیین مسیر و منشأ 105 سامانه ی بارشی ورودی به منطقه موردمطالعه، نقشه های فشار تراز دریا و ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 700 و 500 هکتوپاسکال بررسی گردید. یافته ها نشان داد که بارش های سنگین منطقه جنوب ایران در قالب 4 الگوی همدید رخ می دهند. به ترتیب بیشترین تعداد سامانه هایی که برای منطقه بارش شدید داشتند، سامانه های سودانی، ادغامی سودانی-مدیترانه ای روی عراق، ادغامی سودانی-مدیترانه ای در شرق مدیترانه و مدیترانه ای بودند ازلحاظ منابع تغذیه رطوبتی در تراز 1000 هکتوپاسکال دریای عرب، خلیج عدن، سرخ و خلیج فارس نقش داشته اند؛ اما در ترازهای 850 تا 500 هکتوپاسکال خلیج عدن، دریای سرخ و خلیج فارس تأمین رطوبت بارش های سیلابی را بر عهده داشته اند. بیشترین میزان رطوبت مربوط به دریای عرب بوده و مدیترانه کمترین نقش را در انتقال رطوبت داشته است.

گردوغبار یکی از مخاطرات محیطی و از پدیده های جوی آشنا برای ساکنان مناطق جنوب و جنوب شرقی کشور است. که هر ساله خسارات فراوانی را به بخش های مختلف وارد می سازد. لذا در این پژوهش به بررسی و شناسایی منابع گردوغبار منطقه، شدت و فرکانس گردوغبار، الگوهای حاکم بر آن و مناطق تحت سیطره گردوغبار در طول دوره آماری 30 ساله (2013-1984) پرداخته شد . بدین منظور از ترکیب تحلیل های آماری، همدیدی و سنجش ازدوری و داده های GDAS ، داده های دما، سمت و سرعت باد و ارتفاع ژئوپتانسیل، تصاویر MODIS و داده های ساعتی ایستگاه های هواشناسی بهره گرفته شد. نتایج حاصل نشان داد که ماه های ژوئن، جولای ، اوت و می به ترتیب از نظر فراوانی و شدت با دید کمتر از 1000 متر بیشترین رخداد و ماه دسامبر کمترین رخداد گردوغبار را دارند و دریاچه خشک شده هامون، بیابان های افغانستان، حاشیه ها جنوبی و شرقی لوت، بیابان ربع الخالی، مناطق مرکزی و شمال شرقی عربستان و جنوب عراق، منابع اصلی و مولد گرد وغبار منطقه مورد مطالعه هستند. همچنین مسیر شمال – شمال غربی و شمال غربی - جنوب شرقی و در موارد محدودی غربی- شرقی مسیرهای اصلی ورود این پدیده به منطقه مورد مطالعه هستند. نتایج واکاوی همدیدی نیز نشان داد که در دوره گرم سال کم فشار موسمی و کم فشار جنوب شرق ایران با هم تلفیق شده و در نهایت در تقابل با پرفشار مستقر بر دریای خزر و شمال ایران سبب شیو فشار شدید و ایجاد بادهای پرسرعت بر روی جنوب شرق ایران می شود که با توجه به نبود رطوبت و خشکی منطقه، هسته گردوغبار شکل می گیرد و موقعیت مکانی کم فشار سبب مکش شدید هوا و انتقال این پدیده به جنوب شرق ایران می شود. در دوره سرد سال نیز با ورود بادهای غربی ناوه عمیقی بر روی مدیترانه در تراز میانی و پیرو آن ایجاد همگرایی سطحی و فعالیت بین دو مرکز واگرایی بالایی و همگرایی سطحی سبب ناپایداری شدید و صعود هوا روی عراق و عربستان می شود. نتیجه چنین سازوکاری ایجاد جریان های پر سرعت باد و در صورت کم بودن رطوبت، هسته گردوغبار بر روی منطقه شکل می گیرد.