تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی

تخمین عملکرد محصول قبل از برداشت آن می تواند کمک موثری به منظور برنامه ریزی و سیاست گذاری مناسب در تهیه غذا، توزیع، قیمت گذاری و همچنین واردات و صادرات داشته باشد. چون تولید محصول نتیجه بر هم کنش فرایندهای مختلف گیاه و فاکتورهای آب و هوایی می باشند، کمی سازی این فاکتورها و مطالعه روابط آنها با عملکرد، در استخراج مدل های آب و هوا-محصول بسیار ضروری است. در این مطالعه با استفاده از مدلهای آماری و تحلیل روابط همبستگی بین عملکرد محصول در مراحل مختلف رشد ذرت دانه ای و متغیرهای اقلیم شناسی، امکان سنجی تخمین تولید محصول ذرت دانه ای قبل از برداشت در برخی از مناطق غربی و جنوب غربی کشور مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد که اختلاف مقادیر برآورد شده با مقادیر واقعی در کرمانشاه از ۲۵۰- تا ۳۵۷۷- و از ۱۶ تا ۱۸۱۲ کیلوگرم در نوسان بوده است. این تغییرات در کوهدشت لرستان از ۱۶۰- تا ۳۰۰۰- از یک طرف و از ۲۴ تا ۲۵۶۶ کیلوگرم از طرف دیگر در نوسان بوده است. در دهلران ایلام می توان به تغییرات ۲۰۷- تا ۱۳۷۰- و ۲۸۶ تا ۳۵۵۰ کیلوگرم اشاره نمود. در رابطه با دزفول نیز اختلاف مورد نظر از ۱۸۸- تا ۱۳۲۲- و از ۲۶ تا ۲۱۳۰ کیلوگرم در هکتار در نوسان بوده است. در مجموع، نتایج نشان می دهد که دماهای بیشینه و کمینه، سرعت باد در ارتفاع ۲ متری، ساعات آفتابی و رطوبت نسبی بیشترین همبستگی را با عملکرد محصول در مراحل ظهور گل آذین نر تا تشکیل تارهای ابریشمی و همچنین تشکیل تارهای ابریشمی تا بلوغ فیزیولوژیکی (رسیدن کامل) داشته اند که در همین مراحل تخمین عملکرد محصول به مقادیر واقعی نزدیک تر بوده است(ضریب همبستگی از ۵۷۳/۰ تا ۸۵۸/۰ و خطای معیار از ۱۰۰۲ تا ۲۱۴۸ کیلوگرم در هکتار).

هدف از این پژوهش تحلیل شرایط همدید توفانهای شدید حوضه ی آبریز زاب است. داده های روزانه ی سرعت باد سه پیمونگاه همدیدی در بازه ی زمانی ۰۱/۰۱/۱۳۶۴ تا ۲۹/۱۲/۱۳۹۰ (۹۸۶۱ روز) اداره کل هواشناسی اخذ شد. با توجه به مقیاس توزیع زمانی و مکانی، به کمک سه آستانه ی اندازه سرعت باد و فراگیر بودن و محاسبه صدک ۹۰ ام سرعت باد، تعداد ۴۰ روز از فراگیرترین و شدیدترین توفانها انتخاب شدند. داده های فشار تراز دریا بر روی شبکه ای با اندازه ی ۵/۲×۵/۲ درجه قوسی بر روی محدوده ۰ تا ۸۰ درجه ی طول جغرافیایی شرقی و ۰ تا ۸۰ درجه ی عرض جغرافیایی شمالی از پایگاه داده های NCEP/NCAR استخراج شدند. ماتریسی در ابعاد ۸۶۴ ستون در ۴۰ ردیف تشکیل شد که بر روی ردیف ها روزهای همراه با توفان و بر روی ستونها داده های ارتفاعی تراز میانی جو قرار داشت. تحلیل مولفه های مبنا بر روی ماتریس همپراش داده های ارتفاعی انجام شد و ۶ مولفه که حدود ۴/۹۷% از تغییرات ارتفاع فشار تراز hp۵۰۰ را تبیین می کردند، شناسایی شدند. برای شناسایی الگوهای همدیدی بر روی نمرات مولفه ها تحلیل خوشه ای به روش ادغام «وارد» انجام شد. نتایج تحقیق نشان داد که، بیشترین فراوانی وقوع توفانها در فصول بهار و پاییز است. فروردین با ۳۳% بالاترین فراوانی و تیر و شهریور ماه کمترین تعداد رخداد توفانها را داشتند. پنج الگوی تراز میانی جو در قالب سه گروه عمده باعث وقوع توفانهای شدید سطح حوضه ی آبریز زاب شده اند: الگوی سردچال جوی، الگوی تراف کم عمق موج بلند و الگوی تراف عمیق موج کوتاه. در این بین، الگوی همدید سردچال جو بالایی با فراوانی وقوع ۵/۴۷ درصد در اردیبهشت و آذرماه بیشترین فراوانی ماهانه را داشت. ناهنجاریهای جابجایی ورتکس قطبی و موقعیت جت استریم ها و باندهای توفانی مربوط به آنها باعث سیطره ی نصف النهاری بیشتر بادهای غربی و عمیق تر شدن محور ترافها به سمت عرضهای جغرافیایی پایین شده است و به دلیل نحوه آرایش خاص قرارگیری سیستم های همدید نسبتا قوی و متضاد سطح زمین میزان گرادیان فشار و تبادل انرژی در محل فشردگی خطوط همفشار به حداکثر میزان خود رسیده و در نتیجه، بادهای شدید سطح حوضه آبریز بوجود آمده است. جهت بادها در همه الگوهای شناسایی شده عمدتا از سمت غرب و جنوب غربی است.

فرسایش خاک در حوضه های آبخیز باعث بروز مشکلاتی مانند: از بین رفتن قشر سطحی خاک و کاهش بازدهی اراضی کشاورزی، به مخاطره انداختن عمر مفید مخازن سدها و تأسیسات آبی، کاهش قدرت باروری خاک، افزایش وقوع سیل، تهدید امنیت غذایی بشر و غیره می شود. این تأثیرات منفی ناشی از فرسایش خاک، عملیات آبخیزداری را اهمیت می بخشد. با توجه به وسعت حوضه های آبخیز و کمبود منابع، اولویت بندی نواحی مختلف حوضه آبخیز از نظر نیاز ضروری به اجرای طرح های آبخیزداری یکی از راهکارها است. بدین منظور در این تحقیق ابتدا واحدهای پاسخ هیدرولوژیکی ( HRU )حوضه آبخیز سد لتیان استخراج گردید استخراج واحد پاسخ هیدرولوژیکی به عنوان یک رویکرد جدید می تواندکوچک ترین سطح مطالعات حوضه آبخیز را تشکیل دهد. اولویت بندی واحدهای پاسخ هیدرولوژیکی از نظر نیاز به اقدامات آبخیزداری، با استفاده از روش مجموع ساده وزنی و روش وزن دهی فرآیند تحلیل شبکه ای انجام گردید. نتایج نشان می دهد که بیشترین میزان فرسایش و در پی آن، اولویت اول آبخیزداری مربوط به بخش شرقی دریاچه سد و بالادست حوضه با کاربری مرتع فقیر و جنس زمین رسوبی-آبرفتی و شیب 26 درجه است.