تحلیل فضایی مخاطرات محیطی

امروزه شناسایی فاکتورهای موثر بر آتش سوزی جنگل ها از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است زیرا سالانه مساحت زیادی از جنگل های جهان بر اثر آتش سوزی نابود می شوند و تکرار این اتفاق در بلندمدت می تواند خسارات جبران ناپذیری بر زمین و ساکنین آن وارد کند. با شناسایی این فاکتورها می توانیم زمان ها و نقاط دارای ریسک بالای آتش سوزی را شناسایی نمائیم و با وضع قوانین و سیاست های مدیریتی کارآمد، آموزش به مردم و نظارت بیشتر در جهت مقابله با عوامل محرک آتش برآییم. در این تحقیق سعی شده است فاکتورهای موثر بر آتش سوزی های جنگل گلستان شناسایی شود و برای این منظور از سه روش رگرسیون خطی چندگانه، رگرسیون لجستیک و رگرسیون اسپلاین تطبیقی چندمتغیره در ترکیب با الگوریتم ژنتیک استفاده شد. نتایج این تحقیق نشان داد که هر دو دسته فاکتورهای بیوفیزیکی و انسانی در آتش سوزی های منطقه مورد مطالعه دارای تأثیر هستند. از این میان تنها فاکتورهای حداقل دما و حداکثر سرعت باد در هر سه حالت موثر شناخته شدند. روش رگرسیون اسپلاین تطبیقی چندمتغیره در مقایسه با دو روش دیگر عملکرد بهتری از خود نشان داد. مقدار RMSE نرمال شده این سه روش برابر 4291/0 برای رگرسیون خطی چندگانه، 9416/0 برای رگرسیون لجستیک و 1757/0 برای رگرسیون اسپلاین تطبیقی چندمتغیره و مقدار R 2 آن ها نیز به ترتیب برابر 9862/0، 9912/0 و 9886/0 به دست آمد.

پدیده شرجی به واسطه اثر ترکیبی دما و رطوبت بالا رخ می دهد و همواره باعث بروز مشکلاتی برای فعالیت های انسانی می شود. در پژوهش های قبلی، این پدیده در مناطق محدودی از کشور و با تعداد شاخص های کمتری مطالعه شده است. این پژوهش با هدف بررسی فراوانی، تداوم و شدت روزهای شرجی در سرتاسر ایران با سه شاخص شدت شرجی، فشار بخار آب جزئی و گرمایش به انجام رسیده است. به این منظور داده های روزانه دما و رطوبت نسبی 101 ایستگاه سینوپتیک کشور در یک دوره زمانی 28ساله (2014-1987) جمع آوری و با سه شاخص یادشده مطالعه شد. نتایج تحقیق نشان داد دو شاخص شدت شرجی و فشار بخار آب جزئی برای تبیین شرایط شرجی در ایران مناسبند و برونداد آنها تفاوت محسوسی با یکدیگر ندارد. اما شاخص گرمایش به نتایج مطلوب منتهی نشد. بر اساس شاخص منتخب، یعنی شاخص شدت شرجی، سواحل جنوب و سپس سواحل شمال کشور، بیشترین فراوانی، تداوم و شدت شرجی را دارند. اما در سایر نقاط کشور شرایط شرجی حاکم نیست و به طور میانگین حتی یک روز با شرایط شرجی مشاهده نمی شود. در سواحل جنوب، به دلیل حاکمیت پرفشار آزور، وضعیت شرجی زودتر از سایر نقاط کشور، در روز 14 فروردین آغاز می شود و با تداوم 7 ماه و 11 روز، در 25 آبان خاتمه می یابد. اما در سواحل شمالی کشور، با یک تأخیر 48روزه، از 1 خرداد آغاز و با تداوم تقریبی 4 ماه و 19 روز، در 20 مهر خاتمه می یابد. بندر چابهار در ساحل دریای عمان با 291 روز شرجی که 160 روز آن وضعیت شرجی بسیار شدید را داراست، بالاترین و بندر آستارا در سواحل خزر با 126 روز پایین ترین تعداد روزهای شرجی را دارا هستند. در سواحل شمالی، وضعیت شرجی بسیار شدید دیده نمی شود. روند سالانه تعداد روزهای شرجی در هیچ ایستگاهی معنی دار نیست.

با توجه به موقعیت جغرافیایی و ویژگی های زمین ساختی ایران، مراکز جمعیتی، همواره در معرض انواع مخاطرات طبیعی، به خصوص زلزله بوده و آسیب های جانی و مالی فراوانی را متحمل شده اند. نویسندگان این مقاله اعتقاد دارند که با استفاده از روش ها و سیاست های مناسب مدیریت شهری، به ویژه برنامه ریزی کاربری زمین، می توان میزان آسیب پذیری مناطق شهری در برابر زلزله را کاهش داد. در این مقاله ، رابطه بین کاربری زمین و آسیب پذیری مناطق شهری در برابر زلزله در 5 محله ناحیه 3 شهرداری (بخش مرکزی) شهر سبزوار بررسی شده است. این پژوهش از جهت هدف، از نوع پژوهش های اکتشافی و کاربردی و از نظر روش، از نوع پژوهش های توصیفی-تحلیلی است. داده و اطلاعات مورد نیاز این پژوهش به روش مطالعات کتابخانه ای و پیمایشی جمع آوری شد و پایگاه اطلاعاتی لازم در محیط نرم افزاری Arc GIS تشکیل گردید. در این مقاله، میزان آسیب پذیری بافت فرسوده ی محدوده ی مورد مطالعه با استفاده از روش تحلیل سلسله مراتبی ( AHP ) و مدل تحلیلی f (K1, K2,…, K8) برآورد شده است. بر اساس یافته های این پژوهش، حدود 23 درصد محدوده ی مطالعه دارای آسیب پذیری نسبتاً زیاد در برابر زلزله است. همچنین، محله یک دارای بیشترین آسیب پذیری نسبت به کل محلات است و از نظر بیشتر معیارهای مربوط به کاربری زمین دارای شرایط نامناسبی می باشد. بنابراین، بین برنامه ریزی کاربری زمین و آسیب پذیری مناطق شهری در برابر زلزله، رابطه وجود دارد و از طریق برنامه ریزی کاربری زمین می توان میزان آسیب پذیری مناطق شهری در برابر خطر زلزله را کاهش داد.

هدف از این مطالعه، بررسی و تعیین دستاورد مطالعات خشکسالی در ایران است. بنابراین 403 مقاله علمی- پژوهشی از مرکز اطلاعات علمی جهاد دانشگاهی( sid ) بررسی شد. تعداد 384 مقاله دارای هدف و نتیجه قابل استناد بوده، که بر اساس یافته تحقیق، در 5 بخش مجزا می شوند. عمده تحقیقات(78 درصد)، خشکسالی را در نواحی مختلف ایران ارزیابی کرده اند. یافته ها نشان داد، ایران دوره های خشکسالی را در چند دهه اخیر با شدت های مختلف تجربه کرده است. این پدیده در ارتباط با برآورد سناریوهای تغییر اقلیم چه خوش بینانه و چه بد بینانه در آینده نیز با شدت های مختلف ادامه خواهد داشت. طبیعتاً پیامد خشکسالی های گذشته، به شکل آرام و خزشی، موجب بحران آبی، خشک شدن تالاب ها و دریاچه ها، شور شدن منابع آب زیر زمینی، خالی شدن روستاها و آسیب های اقتصادی-اجتماعی و غیره در ایران گردید.کاهش تحقیقات خشکسالی در سالهای اخیر، حاکی از کفایت ارزیابی صرف خشکسالی دارد، چرا که نتیجه نهایی مشخص است(اکوسیستم تشنه ایران). بنابراین محیط طبیعی ایران نیاز به راه حل عملی، تولید تکنولوژی با توجه به دانش بومی برای کاهش آسیب های محیطی دارد، که این امر بجز با جمع متخصصان حوزه های مختلف و پژوهش های گروهی مرتبط با بحران های محیطی، امکانپذیر نمی باشد.

دشت های سیلابی و مناطق مجاور رودخانه ها به دلیل شرایط خاص خود همواره در معرض خطرات ناشی از وقوع سیلاب ها قرار دارند. در حوضه رودخانه کن از بسیاری از اراضی مسکونی و زراعی در فاصله بسیار کمی از بستر رودخانه قرار دارند. با توجه به اینکه پایین دست حوضه با رشد سریع ساخت و ساز مواجه است، فعالیت های انسانی و تغییر کاربری اراضی در این منطقه، سیکل هیدرولوژیکی و تولید رواناب را به شدت متاثر ساخته است. در این تحقیق ، سطوح سیل گیر در دوره بازگشت های 2 تا20 ساله در بازه ای به طول20 کیلومتر از بستر رودخانه کن با استفاده از مدل HEC-RAS و الحاقیه HEC - geoRAS تعیین گردیده است. به این منظور از نقشه های رقومی 1:25000 و DEM 10 متری، آمار دبی ایستگاه سولقان، ویژگی های مورفولوژی بستر و مقاطع عرضی استفاده شده است. در نهایت داده ها به نرم ا فزار HEC-RAS وارد و مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته است. پس از تعیین حدود سیل گیری در دوره بازگشت های گوناگون در هر مقطع عرضی، نتایج به محیط Arc GIS وارد و از این طریق خروجی نقشه های پهنه بندی سیلاب به دست آمده است. نقشه زمین شناسی و مشاهدات میدانی نشان داده است که عامل اصلی تفاوت عرض دره در محدوده مورد مطالعه مربوط به جنس سنگ ها می باشد. نتایج حاصل از خروجی مدل هیدرودینامیکی نشان می دهد که در بالادست رودخانه افزایش دبی به شکل افزایش ارتفاع سطح آب بوده و گسترش عرضی کمتری در سطوح سیلاب گیر به چشم می خورد. اما در بخش های میانی و کم شیب پایین دست رودخانه به علت کاهش ارتفاع سطح آب، رودخانه دارای گسترش جانبی بیشتری بوده و پهنه های سیل گیر در این بخش ها نسبت به بالادست رودخانه دارای وسعت بیشتری می باشند. همچنین به ازای دوره بازگشت های طولانی تر میزان دبی و ارتفاع سطح آب افزایش یافته و پهنه سیلابی نیز از وسعت بیشتری برخوردار بوده است.

ازجمله چالش های مهم پیش روی منابع آب کشور، می توان به پدیده تغییر اقلیم و تأثیرات آن اشاره کرد. مدل های گردش عمومی ( GCM ) بهترین اطلاعات درباره پاسخ جو به افزایش تمرکز گازهای گلخانه ای را می تواند فراهم کنند. ازآنجاکه خروجی های این مدل دارای دقت زمانی و مکانی کافی برای مطالعات تأثیر تغییر اقلیم نیست، لازم است داده های خروجی مدل های گردش عمومی کوچک مقیاس گردند؛ که در این پژوهش از روش ریزمقیاس نمایی آماری SDSM و برای ارزیابی تغییرات اقلیمی از مدل CanEMS2 که در گزارش پنجم IPCC آمده تحت سه سناریوی RCP2 . 6 ، RCP4 . 5 و RCP8.5 استفاده شده است. از داده های روزانه دمای کمینه، بیشینه و بارش ایستگاه سینوپتیک شهرکرد (ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد) و بندر انزلی (ناحیه اقلیمی خیلی مرطوب و معتدل) بهره گرفته و پارامترهای مذکور برای سه دوره زمانی 2040-2011، 2070-2041 و 2099-2071 پیش بینی شده است. نتایج تحقیق نشان می دهد که مدل SDSM دقت و کارایی بالایی در ناحیه اقلیمی خیلی مرطوب و معتدل (بندر انزلی) نسبت به ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد (شهرکرد) دارد. بااین حال مدل توانایی قابل قبولی در شبیه سازی پارامترهای مذکور در هر دو ناحیه را دارد. طبق هر سه سناریو RCP دمای کمینه، بیشینه و بارش در هر دو ناحیه اقلیمی در هر سه دوره زمانی افزایش را تجربه خواهند کرد، ولی ناحیه اقلیمی کوهستانی سرد بیشتر تحت تأثیر پدیده تغییر اقلیم قرار خواهد گرفت.

یکی از انواع مخاطرات طبیعی ریزش سنگ از دامنه کوه ها است که خسارت های فراوان مالی و جانی به بار می آورد. بخصوص اگر در مسیر راه های ارتباطی روی دهد. راه ارتباطی زنجان به تهم و طارم یکی از خطرناکترین جاده ها از نظر ریزش سنگ محسوب می شود. بنابراین هدف از انجام این تحقیق شناسایی پهنه های خطر در مسیر این جاده می باشد. برای انجام این تحقیق ضمن بازدید میدانی از محدوده مورد نظر و استفاده از تصاویر ماهواره ای لندست سنجنده oli سال 2017، لایه ها و نقشه های مؤثر در ریزش سنگ، مانند لیتولوژی، شیب، سطوح ارتفاعی، جهات شیب، کاربری اراضی و پوشش گیاهی، گسل، فاصله از جاده، فاصله از آبراهه، سطوح همبارش، همدما، هم یخبندان استفاده گردید. نقاط ریزشی برداشت شده با GPS در محیط نرم افزار ARCGIS با نقشه و لایه های مؤثر قطع داده شد. سپس با استفاده از روش آماری ضریب نسبت فراوانی و روش تحلیل شبکه که از نظر خبرگان و داده های محیطی استفاده می کند، اقدام به پهنه بندی خطر ریزش از طریق تلفیق و جمع جبری نقشه ها در پنج طبقه خطرخیلی کم تا خیلی زیاد گردید. طبق نتایج بدست آمده در روش تحلیل شبکه 69 درصد مساحت به پهنه های خطر متوسط تا خیلی زیاد تعلق گرفت. در صورتی که برای روش ضریب نسبت فراوانی این عدد 60/45 درصد حاصل شد. جهت ارزیابی و دقت پهنه بندی روش های مذکور از دو شاخص مجموع کیفیت و شاخص دقت (احتمال تجربی) استفاده گردید. ارزیابی مدل ها نشان داد، در مدل تحلیل شبکه شاخص های مذکور به ترتیب 76/0 و 88/0 بدست آمد که نسبت مدل ضریب نسبت فراوانی از کیفیت و دقت بالاتری برخودار است.

سیل به عنوان یکی از مخرب ترین بلایای طبیعی با عواقب اجتماعی و اقتصادی و زیست محیطی است. برای جلوگیری از هرگونه خسارت ناشی از سیل تهیه نقشه حساسیت به وقوع سیل نخستین گام در مدیریت سیلاب است .هدف اصلی این پژوهش، شناسایی مناطق حساس به سیل گیری با استفاده از ارزیابی دو مدل نسبت فراوانی ( FR ) و وزن شواهد ( WofE ) در استان کرمانشاه می باشد. ابتدا موقعیت 146 نقطه سیل گیر در منطقه تهیه گردید. از این تعداد، 102 نقطه (70 ٪ ) به طور تصادفی به عنوان داده های اصلی برای واسنجی و باقی مانده، تعداد 44 نقطه (30 ٪ ) برای مقاصد اعتبارسنجی استفاده شد. در مرحله بعدی 11 فاکتور موثر بر وقوع سیل شامل زمین شناسی، کاربری اراضی، فاصله از رودخانه ها، تراکم زهکشی، شیب، جهت شیب، انحنای زمین، شاخص رطوبت توپوگرافی ( TWI )، طبقات ارتفاعی و میانگین بارندگی مشخص گردید. نقشه رقومی تمامی پارامترها با استفاده از نرم افزار Arc GIS 10.2 با فرمت رستری تهیه شدند. سپس احتمال رخداد سیل برای هر کلاس از هر پارامتر محاسبه گردید و در نهایت وزن های به دست آمده برای هر کلاس در سیستم اطلاعات جغرافیایی ( GIS ) در لایه های مربوطه اعمال گردید. نقشه احتمال سیل منطقه مورد مطالعه تهیه گردید. در ادامه، برای اطمینان از صحت نقشه تهیه شده از منحنی ( ROC ) استفاده شد. نتایج نهایی نشان داد که مدل FR (89/85 درصد) و مدل WofE (20/83 درصد) نتایج مشابه و معقولی دارند. بنابراین، نقشه های حساسیت سیل می تواند برای محققان، شرکت سهامی آب منطقه ای غرب، وزارت نیرو، جهاد کشاورزی و منابع طبیعی استان جهت کاهش خسارت مفید و ضروری باشد.

امروزه تعیین اثر تغییراقلیم برجنبه های مختلف زندگی بشریت کاملا مشهود است. در چنین شرایطی تعیین دوره پایه که تاثیرات تغییراقلیم نسبت به این دوره تعیین می شود بسیار حائز اهمیت می باشد. بدین منظور در این تحقیق، با استفاده از مدل های GCM ، به ارزیابی دوره های پایه انتخابی برای ایستگاه سینوپتیک بیرجند پرداخته شد. برای انجام تحقیق، تعداد 27دوره پایه حاصل از 35مدل گزارش پنجم تغییراقلیم با دوره های مشابه حاصل از ایستگاه بیرجند مقایسه شدند. همچنین ماه هایی که بیشترین درصد اختلاف با نتایج مشاهداتی برای متغییر مورد نظر دارند مشخص شد. نتایج نشان داد که برای بارش دوره های طولانی مدت ولی برای دمای بیشینه وکمینه دوره هایی مانند 1980-1960 نتایج رضایتبخش ارائه می نمایند. با این حال در هر سه متغییر هواشناسی، دوره 1990-1960 و دوره های 31 ساله بهترین دوره ها از نظر تطابق با داده مشاهداتی می باشد. در بین ماه های سال نیز ماه های گرم جولای تا سپتامبر در مورد بارش و ماه های سرد دسامبر تا فوریه در مورد دمای کمینه و دمای بیشینه بیشترین درصد خطا نسبت به بقیه ماه ها را دارند.

امروزه در برنامه ریزی های راحتی و سلامت انسان، بررسی وضعیت تنش های فیزیولوژیک حرارتی، نقش مهمی را ایفا می کند. در این خصوص می توان در برنامه ریزی های بلندمدت از آب و هوا و در برنامه ریزی کوتاه مدت از شرایط جوّی کمک گرفت. در تحقیق حاضر با استفاده از شاخص دمای معادل فیزیولوژیک تنش حرارتی( PET ) اقدام به تهیه اطلس آسایش اقلیم ایران در مقیاس ماهانه گردید. مقادیر محاسبه شده برای 40 ایستگاه کشور با طول دوره آماری مشترک 52 سال (1338-1390) نقشه های تنش فیزیولوژیک حرارتی تهیه شد. بر اساس نقشه های ترسیم شده نقش ارتفاعات در شکل دهی شرایط تنش های فیزیولوژیک حرارتی بسیار پررنگتر از طول و عرض جغرافیایی است. از لحاظ شرایط بدون تنش حرارتی فروردین ماه با 7/47 درصد از مساحت ایران در رتبه اول قرار دارد و مطلوبترین شرایط آب و هوایی بدون تنش را داراست. در همین ارتباط دی ماه با 3/75 درصد از کشور دارای تنش سرمایی است و بعد از آن مرداد ماه با تنش گرمایی 9/99 درصد از کشور، بدترین شرایط تنش فیزیولوژیک حرارتی آب و هوایی را دارا است. بیشترین و کمترین ضرایب تغییرات مکانی تنش فیزیولوژیک حرارتی ایران به ترتیب مربوط به دی و تیر ماه است. در ادامه با توجّه به نمرات شاخص، گروه بندی ایستگاهها با اعمال روش خوشه ای سلسله مراتبی با روش ادغام وارد ( Ward ) انجام گرفت. نتایج نشان داد هفت ناحیه اصلی تنش فیزیولوژیک حرارتی برای اطلس ایران قابل تشخیص است که در هر یک از این ناحیه، شرایط تنش حرارتی از ویژگی های همسان برخوردار است.