جغرافیا و مخاطرات محیطی

سیلاب ها ازجمله مخاطرات طبیعی هستند که هرساله خسارات بسیار زیادی را برای ساکنین دشت های سیلابی به بار می آورد. تهیه نقشه های پهنه بندی سیلاب برای دوره های بازگشت مختلف ازجمله روش های متداولی است که جهت نمایش پتانسیل مخاطرات سیلابی مورداستفاده قرار می گیرد. در پژوهش حاضر، که خطر وقوع سیلاب را در 72 کیلومتر از رودخانه قره سو در محدوده استان اردبیل موردبررسی قرار می دهد، جهت شبیه سازی سیلاب از مدل هیدرودینامیکی یک بُعدی HEC-RAS استفاده شد و پیش پردازش و پس پردازش داده های ژئومتری و هیدرومتری در محیط نرم افزاری GIS توسط الحاقی HEC-GeoRAS صورت پذیرفت. نتایج پهنه بندی سیلاب رودخانه قره سو نشان داد که با رخداد سیلابی با دوره بازگشت 25 سال، مساحتی در حدود 1085 هکتار از اراضی کشاورزی و باغات حاشیه رودخانه قره سو به زیرآب رفته و خساراتی را برای کشاورزان این منطقه به وجود خواهد آورد. همچنین نتایج نشان داده که عرض پهنای سیل گیر برای دوره بازگشت 25 سال در بازه های دوم، سوم و چهارم تا 550 متر نیز می رسد. بر این اساس لزوم توجه به اقدامات اساسی در زمینه مدیریت دشت های سیلابی در این منطقه ضرورت می یابد.

بررسی و تحلیل اطلاعات مکانی و زمانی لندفرم ها و کاربری اراضی با استفاده از داده های چند زمانه از جمله مباحثی است که در مطالعات بیابان زایی و تحلیل روند تغییرات آن حائز اهمیت است. پژوهش حاضر با استفاده از تکنولوژی سنجش ازدور، به شناسایی و تحلیل تغییرات لندفرم های ژئومورفولوژی و کاربری اراضی در بخشی از دشت یزد-اردکان پرداخته است. بدین منظور از تصاویر سنجنده های TM و OLI ماهواره Landsat مربوط به سال های 1987 و 2016، در بازه زمانی 30 ساله استفاده شد. ابتدا تصحیحات لازم بر روی تصاویر انجام گردید و سپس بر اساس نقشه های توپوگرافی، ژئومورفولوژی و تصاویر گوگل ارث، لندفرم های ژئومورفولوژی و طبقات کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه تعریف و نمونه های آموزشی انتخاب گردید. سپس تصاویر با الگوریتم حداکثر احتمال طبقه بندی و نقشه لندفرم ها و کاربری اراضی تهیه شد. دقت تصاویر طبقه بندی نیز با ضریب کاپا و دقت کلی محاسبه شد. درنهایت به منظور شناخت وضعیت تغییرات لندفرم ها از روش آشکارسازی تغییرات "پس از طبقه بندی" استفاده شد. نتایج نشان داد که لندفرم های موجود بروی دشت سر پوشیده به جز تپه های ماسه ای مواج دارای روند نزولی تا سال 2016 بودند و این در حالی است که مناطق شهری و اراضی زراعی و باغات و جنگل های دست کاشت که بروی دشت سر پوشیده بودند، طبق تغییرات کاربری اراضی دارای روند صعودی بوده اند؛ و به طورکلی این نتایج نمایانگر آن است که در محدوده مورد مطالعه در طی 30 سال، نه تنها بر وسعت اراضی بیابانی افزوده نشده است، بلکه از محدوده اراضی بیابانی کاسته شده و بر دیگر کاربری ها افزوده شده است. همچنین در شرق و غرب منطقه مرز لندفرم ها تغییر کرده است.

دیاپیریسم نمکی فرآیندی است که در طی آن یک لایه از کانی های تبخیری به درون لایه های فوقانی نفوذ نموده سبب شکل گیری ناهمواری های ویژه ای می شود. این ناهمواری ها به دلیل وجود منابع نفتی، استقرار سکونت گاه های انسانی و عبور راه های ارتباطی اهمیت زیادی دارند. منطقه موردمطالعه که در شرق شهرستان شاهرود قرار دارد، یکی از مناطقی است که تحت تأثیر دیاپیریسم نمکی، ناهمواری های ویژه ای چون گنبدهای نمکی، درز و شکستگی، چین های ثانویه، کارست های نمکی، دره ها، پلیگون ها، یخچال ها، چشمه ها، اشکال گل کلمی و مخروط های نمکی در آن شکل گرفته است. دیاپیریسم نمکی از طریق تأثیرگذاری در شبکه حمل ونقل و به خصوص شبکه ریلی می تواند سبب مشکلات و حوادث جبران ناپذیر گردد. در این مقاله با استفاده از روش های میدانی و داده های سنجش ازدور تأثیر دیاپیریسم نمکی روی خط آهن شاهرود – مشهد حدفاصل ایستگاه شاهرود- بکران مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد خط آهن مشهد – شاهرود در محدوده شاهرود به بکران در معرض شدید مخاطرات ناشی از دیاپیریسم نمکی ازجمله ریزش سینک هول های نمکی، یخچال های نمکی، رودخانه های نمکی و پونورهای نمکی قرار دارد. همچنین بر اساس نتایج حاصل از مطالعات کمی که به روش INH انجام شد، فروچاله ها و چاه های نمکی از گروه کارست های نمکی به ترتیب با ضرایب 37/1 و 50/1 دارای تأثیرات شدید، پونور ها و رودخانه های نمکی به ترتیب با 62/1 و 75/1 در ردیف خطرات با تأثیرگذاری زیاد، یخچال ها، پولیگون ها، گنبدهای نمکی و اشکال تبخیری هر یک با 2، طاقدیس جیلان و مخروط های نمکی با 42/2 دره ها و چشمه های نمکی با 14/2 دارای تأثیرگذاری متوسط و کلوت های نمکی با 57/2 کمترین تأثیرات را روی راه آهن شاهرود- مشهد دارند.

آتش سوزی در عرصه های طبیعی نه فقط از دیدگاه محیط زیست، بلکه از نظر اقتصادی، اجتماعی و امنیتی ازجمله اصلی ترین نگرانی ها و چالش های موجود در بسیاری از نقاط جهان است. ازجمله معضلات پیش روی مدیریت جنگل ها و مراتع استان آذربایجان شرقی، آتش سوزی هایی است که سالانه خسارات زیست محیطی و مالی زیادی را به استان وارد می کند؛ ازاین رو بررسی و تحلیل تغییرات وضعیت منطقه از نظر خطر آتش سوزی و همچنین پارامترهای مؤثر بر آن در زمینه رویکرد های مدیریتی و کنترلی بحران آتش سوزی بسیار کاربردی خواهد بود. فرآیند پژوهش حاضر در سه بخش به انجام رسیده است؛ نخست با مطالعه مبانی نظری موضوع، 12 پارامتر (تراکم مراکز سکونتی، فاصله از مراکز سکونتی، تراکم شبکه ارتباطی، فاصله از شبکه ارتباطی، ارتفاع، شیب، جهت شیب، حداکثر دمای ماهانه، حداقل دمای ماهانه، میانگین دمای ماهانه، بارندگی سالیانه و پوشش گیاهی) به عنوان عوامل مؤثر در تحلیل خطر آتش سوزی در جنگل ها و مراتع شناسایی و با استفاده از منابع اطلاعاتی موجود و تکنیک های مختلف و متناسب مبتنی بر سیستم اطلاعات جغرافیایی و سنجش از دور، نقشه های مربوط به معیارهای موردنظر تولید گردیده است. در ادامه با استفاده از داده های مربوط به آتش سوزی های صورت گرفته و عوامل زیست محیطی- انسانی ایجادشده، در بستر مدل حداکثر بی نظمی به مدل سازی خطر آتش سوزی در جنگل ها و مراتع استان آذربایجان شرقی در سه دوره زمانی (1386-1388، 1389-1391 و 1392-1394) پرداخته شد. نتایج حاصل از ارزیابی مدل با استفاده از تکنیک مساحت سطح زیر منحنی ویژگی عامل دریافت کننده، حاکی از کارایی بسیار بالا و مناسب مدل های اجراشده (91/0، 82/0 و 83/0) می-باشد. در مرحله پایانی پژوهش، بر اساس نتایج حاصل بیشترین میزان تغییرات مربوط به کاهش مساحت پهنه های با خطر بسیار کم و افزایش مساحت اراضی واقع در پهنه های با خطر متوسط و بسیار پرخطر است. همچنین بررسی عوامل مؤثر بر وقوع آتش سوزی نشان دهنده تغییرات گسترده در تأثیرگذاری این عوامل و افزایش نقش عوامل انسانی در طی دوره مورد بررسی می باشد؛ به صورتی که در دوره سوم عوامل تراکم مراکز سکونتی و فاصله از شبکه ارتباطی بیشترین تأثیر را بر وقوع آتش سوزی ها داشته اند.

زمین لغزش ازجمله بلایای طبیعی است که بیشتر در مناطق کوهستانی رخ می دهد و مورفولوژی را به طور ناگهانی تغییر داده و خسارت های عمده ای به مناطق مسکونی، جاده ها زمین های کشاورزی و غیره وارد می سازد. هدف از تحقیق حاضر تهیه نقشه حساسیت زمین لغزش با استفاده از سیستم استنتاج عصبی-فازی تطبیقی در حوزه آبخیز سردارآباد واقع در استان لرستان است. به این منظور با استفاده از تصاویر ماهواره ای و بازدیدهای صحرایی، 109 پهنه لغزشی شناسایی و نقشه پراکنش زمین لغزش های منطقه مورد مطالعه تهیه گردید. لایه های اطلاعاتی ارتفاع، سنگ شناسی، درجه شیب، جهت شیب، شکل شیب، فاصله از رودخانه، فاصله از جاده، فاصله از گسل، بارندگی و کاربری اراضی به عنوان عوامل مؤثر بر وقوع زمین لغزش شناسایی و نقشه های مذکور در محیط نرم افزار ArcGIS تهیه و رقومی گردیدند. به منظور وزن دهی کلاس های هر یک از عوامل از روش نسبت فراوانی استفاده گردید؛ سپس وزن های به دست آمده نرمال سازی شده و به محیط نرم افزار Matlab2015a منتقل گردید. در تحقیق حاضر از ساختار سیستم استنتاج فازی خوشه بندی (کلاسترینگ) برای پهنه بندی حساسیت زمین لغزش استفاده گردید. به منظور ارزیابی مدل ها از منحنی راک استفاده شد. نتایج ارزیابی نشان داد که دقت مدل تهیه شده با استفاده از سیستم استنتاج عصبی- فازی تطبیقی در منطقه موردمطالعه 11/89 درصد (خیلی خوب) برآورد شده است. نقشه حساسیت لغزش نیز نشان داد که مساحت مناطق با حساسیت متوسط 29درصد، حساسیت زیاد 23درصد و حساسیت خیلی زیاد 12درصد است. در مجموع مساحت مناطق متوسط، زیاد و خیلی زیاد 64درصد بوده که نشان دهنده پتانسیل خطرپذیری بالای حوزه آبخیز سردارآباد در بروز لغزش ها است.

با توجه به اهمیت عامل اقلیم در سنجش وضعیت مقصدهای گردشگری، توجه و ارزیابی به این عامل از طریق ارائه شاخص ها و دیدگاه های مختلف افزایش یافته است و در این میان تأکید بر داده ها و ارزیابی های میدانی مبتنی بر سنجش دیدگاه ها و رضایتمندی های گردشگران، در کنار توجه به شاخص های استاندارد اقلیم گردشگری و دیدگاه های کارشناسانه، می تواند تصویر واقع بینانه تری را از شرایط اقلیمی برای گردشگری ارائه دهد. با توجه به تفاوت های طبیعی و انسانی بین مقاصد گردشگری و بین گردشگران، هدف این پژوهش، سنجش شرایط اقلیمی برای گردشگران با ترکیب رضایتمندی گردشگران با داده های کارشناسی و اصلاح و بازبینی در شاخص های قبلی است و برای این منظور، جزیره قشم به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده است. به منظور ارزیابی شرایط اقلیمی، شاخص های PMV، PET و CIT به صورت ترکیبی برای ایستگاه ساحلی جزیره قشم و در دوره آماری 2003-2014 مورد سنجش قرار گرفت. نتایج ارزیابی ها، نشانگر نکته قابل توجهی بود. با وجود مطلوبیت اقلیم گردشگری برای ماه های سرد سال و ساعات شبانه در جزیره قشم، از منظر شاخص CIT، کلیه ماه های سال و همچنین کلیه مقاطع شبانه روز (به جز ساعات روزانه ماه های تابستان) از شرایط مطلوب یا قابل قبول برای گردشگری برخوردار بودند که کمی با شرایط منطقه ناسازگار به نظر می رسید. با توجه به تفاوت های طبیعی و انسانی بین مقصدها و بین گردشگران، بازبینی مختصری در شاخص CIT صورت گرفت و با ترکیب نتایج شاخص PMV و میزان رضایتمندی گردشگران از شرایط حرارتی مختلف، نتایج جدیدی برای اقلیم گردشگری جزیره حاصل شد که نشان می دهد جزیره قشم در نیمی از سال (از ماه می تا اکتبر) و کلیه ساعات شبانه روز در همین بازه زمانی، از شرایط مطلوب یا قابل قبول فاصله دارد. علت متفاوت بودن نتایج فعلی، دخالت دادن مستقیم رضایتمندی گردشگران در داده های اقلیمی است.

آلودگی هوا یکی از علل ایجاد جزیره حرارتی شهر است که در شهرهای بزرگ از جمله اصفهان به دلیل تراکم بالای جمعیت و به دنبال آن افزایش تعداد روزهای آلوده، رخداد آن در سال های اخیر رو به افزایش بوده است. در این پژوهش به دلیل فقدان داده های دمایی سطح شهر، ابتدا با استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست 8 و با بهره گیری از روش آلگوریتم پنجره مجزای سوبرینو دمای سطح زمین (LST) محاسبه گردید و در ادامه جزیره حرارتی شهر با استفاده از روابط آماری بدست آمد. نتایج نشان داد اختلاف دمای LST با دمای خاک در عمق 5 سانتیی متری در موقعیت ایستگاه های هواشناسی به طور متوسط 1/4 سلسیوس است و در حداکثر مقدار به 9/5 درجه می رسد. بررسی دمای هوای تخمین زده شده برای شهر اصفهان نشان داد اختلاف دمای جزیره حرارت هوای شهری و دمای پیرامونی شهر در زمان رخداد حداکثر آلود گی بیشتر است. نقشه های جزیره حرارتی و نقشه های توزیع آلودگی بر یکدیگر انطباق داشته و نواحی آلوده تر دارای دماهای بالاتری بوده اند. همچنین روابط همبستگی بین نقشه توزیع آلودگی و نقشه جزیره حرارتی شهر اصفهان در سطح معناداری تأیید شد و در روزهای با آلودگی بیشتر، ضرایب همبستگی مذکور قوی تر هستند.

بررسی سازوکار انتقال و شناسایی منابع تأمین رطوبت بارش های یک منطقه و شناخت مؤلفه های چرخه آب بر روی آن از موضوعات موردتوجه در علوم جوّی است. پژوهش حاضر باهدف مطالعه شار همگرایی رطوبت و آب قابل بارش جو و شناسایی منابع تأمین رطوبت بارش های بهاره ایران صورت گرفته است. برای این منظور از داده های بارش روزانه 483 ایستگاه سینوپتیکی، کلیماتولوژی و باران سنجی در یک دوره آماری 50 ساله (1961- 2010) استفاده شده است. پس از استخراج روزهای بارشی فراگیر به کمک تحلیل خوشه ای الگوهای شار همگرایی رطوبت و آب قابل بارش جو بارش بهاره شناسایی شده اند و سپس اقدام به استخراج نقشه های فشار تراز دریا، 850 و 700 هکتوپاسکال به همراه شار همگرایی رطوبتی و آب قابل بارش جو در منطقه موردمطالعه شده است. نتایج نشان داد که مکانیسم بارش های فراگیر بهاره ایران و شار همگرایی رطوبت در ارتباط با همگرایی شار رطوبتی ناشی پرفشار سیبری- کم فشار عربستان ، شار همگرایی رطوبت ناشی از پرفشار قزاقستان – کم فشار خلیج فارس، شار همگرایی رطوبت ناشی از پرفشار شمال دریای خزر-کم فشار شرق ترکیه، کم فشار عربستان، شار همگرایی رطوبت ناشی از پرفشار سیبری- کم فشار عربستان، سودان و شار همگرایی رطوبت ناشی از پرفشار سیبری – کم فشار ترکمنستان، کم فشار سودان بوده است. بیشترین مقدار رطوبت و شار همگرایی رطوبت از سمت دریای عرب، خلیج فارس، دریای خزر و دریای سرخ در ترازهای پایین جو و دریای مدیترانه و سیاه درترازهای بالایی جو است.

هدف اصلی این پژوهش آشکارسازی رفتار دوره ای خشکسالی های ماهانه ایران است. برای رسیدن به این هدف ابتدا بارش روزانه 41 ایستگاه همدید کشور برای یک دوره آماری 31 ساله (2013–1983) از سازمان هواشناسی کشور دریافت گردید. سپس شاخص خشکسالی مؤثر (EDI) در مقیاس زمانی ماهانه محاسبه و رفتار دوره ای سری های زمانی شاخص خشکسالی مؤثر (EDI) ایستگاه ها با استفاده از تحلیل موجک مورد بررسی قرار گرفت. نتایج این تحقیق نشان داد که دوره های تناوبی موجود در سری های زمانی شاخص خشکسالی مؤثر (EDI) ایستگاه های مورد مطالعه در ایران بسیار متنوع بوده و از بازه-های تناوبی 28- 24 ماهه تا 220- 210 ماهه را شامل می شود. علاوه بر این، در تعدادی از ایستگاه های مورد مطالعه، بازه ها ی تناوبی غالب به چشم می خورد. از جمله بازه های تناوبی غالب می توان به دو بازه 120- 108 ماهه و 80- 60 ماهه اشاره کرد. ولی در مجموع درکل ایستگاه ها این بازه های تناوبی غالب مشاهده نمی شود. همچنین در اکثر ایستگاه ها بازه تناوبی در طول سری زمانی نغییر می کند. در تمام نواحی به جز ناحیه نیمه شمالی ایران مرکزی، پهنای نوار تناوبی در حال افزایش است. به عبارت دیگر نوار تناوبی به سمت بازشدگی است. در اوایل سری های زمانی، نوارهای تناوبی دارای پهنای کمتری بوده و دوره های کوتاه تری را شامل می شوند؛ اما با نزدیک شدن به اواخر سری های زمانی، پهنای نوارهای تناوبی بزرگتر شده و دوره های بلندتری را شامل می شوند. بنابراین در کل ایران می توان نتیجه گرفت که بازه های تناوبی با شیب خیلی ملایمی به سمت دوره های بلندمدت متمایل می شود.

در مناطق غربی و جنوبی شهرستان سرخس نبکاهای زیادی گسترش دارند که نشان دهنده فعالیت بادی و حمل رسوبات است که توسط پوشش گیاهی کنترل شده اند. ریخت شناسی و کانی های رسوبات نبکاها جدا از اینکه به خصوصیات گیاهان تشکیل دهنده آن ارتباط دارند می تواند اطلاعات مناسبی از محیط شکل گیری و منشأ رسوبات فراهم کند. نبکاها باعث به وجود آوردن جزایر حاصلخیزی در یک منطقه می گردند. برای سنجش و رصد عملکرد نبکاها و همچنین بررسی روند تغییرات شاخص های مرفولوژی گیاهان به وجود آورنده نبکا و نحوه تغییرات دانه بندی رسوبات بادی نبکا، تعداد 120 عدد نبکا در 3 سایت از شمال تا جنوب نبکازارهای غرب شهرستان سرخس مورد بررسی قرار گرفت. برای هر نبکا پارامتر های مرفولوژی گیاه و مرفومتری نبکا مورد نیاز از قبیل ارتفاع، طول و حجم نبکا و ارتفاع، قطر بزرگ، حجم و محیط گیاه مورد ارزیابی قرار گرفت و بررسی ضریب همبستگی و تبیین بین شاخص-های مرفولوژی گیاه با شاخص های مرفومتری نبکا صورت پذیرفت. همچنین رسوبات نبکاهای بررسی شده مورد آزمایش های تعیین بافت رسوب، کانی شناسی، pH، EC و دانه بندی قرار گرفتند و نتایج آزمایش ها با روند تغییرات پارامترهای بررسی شده از گیاه، نبکا و رسوبات مورد بررسی قرار گرفتند. بر طبق نتایج آزمایش های دانه بندی و کانی شناسی و جهت باد غالب، محل برداشت رسوبات از فاصله حدود 50 کیلومتری در جنوب کشور ترکمنستان است. همچنین مشخص گردید در منطقه با افزایش مسافت حمل رسوب میزان EC کاهش و بر میزان pH رسوبات افزوده می گردد. از میان شاخص های مرفولوژی گیاهی بررسی شده شاخص های حجم گیاه تأثیر بیشتری بر روی حجم نبکا ی به وجود آمده دارند. همچنین تأثیر حجم و ارتفاع گیاه بر شاخص های D10، D50، D90 و میانگین قطر رسوبات بیشتر از تأثیر شاخص مسافت حمل رسوب است؛ اما بر روی شاخص کشیدگی رسوبات بیشترین عامل مؤثر مسافت حمل رسوب می باشد.