پژوهش های جغرافیای طبیعی

در این پژوهش، بر اساس یک آستانه فضایی، خشکسالی ها یا ترسالی هایی که حدود 75 درصد و بیشتر ایستگاه های مورد مطالعه (43 ایستگاه همدید) را در دوره سرد سال (اکتبر-آوریل) در یک بازه زمانی 34 ساله (2009-1976) درگیر خود نموده بودند به عنوان خشکسالی ها یا ترسالی های فراگیر تعریف شدند. نقشه های ترکیبی ناهنجاری ها به تفکیک برای ماه ها و فصل های دارای خشکسالی ها و ترسالی های فراگیر برای متغیرهای دمای سطحی، رطوبت ویژه، فشار سطح دریا، تابع جریان، باد برداری و مؤلفه مداری آن از روی داده های مرکز ملی پیش بینی محیطی-مرکز ملی پژوهش های جوی (NCEP/NCAR) تهیه شدند. نتایج نشان می دهند که در زمان ترسالی های فراگیر، استقرار یک کم فشار بر روی اروپا، یک پرفشار بر روی دریای عرب و یک کم فشار بر روی دریای سرخ، شرایط را برای انتقال رطوبت هم از جانب غرب و هم از جانب جنوب و جنوب غرب بر روی ایران فراهم می کنند. اما در خشکسالی های فراگیر، استقرار یک پرفشار بر روی اروپا، استقرار یک کم فشار بر روی دریای عرب و وجود یک کم فشار بر روی دریای سرخ باعث اختلال در فرایند چرخند زایی دریای مدیترانه و همچنین انتقال رطوبت از دریای عرب و اقیانوس هند به داخل ایران می شوند.

فرسایش بادی یکی از مشکلات زیست محیطی بخصوص در مناطق خشک و نیمه خشک کشور است. در این پژوهش جهت برآورد توان فرسایشی رخساره های ژئومورفولوژی شهرستان گناباد، رسوبات به مدت ده دقیقه در معرض فرسایش بادی قرار گرفت و آستانه فرسایش و مقدار فرسایش پذیری آن مشخص گردید. توان حمل ماسه نیز با استفاده از نمودار گلماسه مورد بررسی قرار گرفت. تپه های ماسه ای با سرعت آستانه 6 متر برثانیه، حساس ترین رخساره و پس از آن دشت هایی با شیب ملایم و بدون پستی و بلندی و تپه های خاکی با پستی و بلندی با آستانه 10 متر بر ثانیه از مناطق حساس به فرسایش بادی در منطقه برآورد گردید. شهر گناباد با قرار گرفتن در رخساره حساس دشت های با شیب ملایم و بدون پستی و بلندی مستعد فرسایش بادی است. همچنین، انطباق گلماسه ها با سرعت آستانه های گوناگون نشان داد در رخساره تپه های ماسه ای جهت جریان ماسه شمال غربی بوده و تپه هایی که در شرق جاده آسیایی(جاده شمال به جنوب) قرار دارد همواره تهدیدی جدی برای این جاده و تاسیسات اطراف آن محسوب می شود.

روزهای 25 و 26مارس سال 2019 به عنوان روزهای بارش فرین و فراگیر ایران به منظور مطالعه انتقال رطوبت حاره به برون حاره و نقش آن در بروز بارندگی انتخاب شد. بررسی ها نشان دهنده تعاملات حاره- برون حاره در روزهای انتخابی و گسترش ابرها از حاره به برون حاره تحت عنوان ابرهای پُرشار حاره ای (TP) است. برای شناسایی ابرها از تصاویر ماهواره ای متئوست IR استفاده شد. به منظور بررسی شرایط سینوپتیکی همراه با TP، نقشه های سینوپتیکی ارتفاع ژئوپتانسیل، رودبادهای جبهه قطبی، و جنب حاره در ترازهای 300 و 200 هکتوپاسکال تهیه شد. تصاویر ماهواره ای نشان از دو باند TP با دو منشأ اقیانوسی و قاره ای دارد. نتایج نشان داد عوامل صعود دینامیکی عرض میانی و جنب حاره که به مناطق حاره نفوذ کرده اند به انتقال ابرها به مناطق برون حاره منجر شده اند. TPها توسط ناوه غربی اقیانوس اطلس و ناوه غربی شرق مدیترانه و رودبادهای مستقر در منطقه واگرایی آن ها به عرض های برون حاره انتقال می یابند. ایران تحت نفوذ منطقه واگرایی ناوه غربی و هسته های سرعت رودبادهای جنب حاره و جبهه قطبی است که باعث شده اند ابرها ایران را پوشش دهند و به عنوان یک منبع رطوبتی حاره ای تحت تأثیر شرایط ناپایداری حاکم بر ایران به رخداد بارش منجر شوند.

سری های زمانی شاخص های گیاهی سنجش از دور امکان بازیابی فنولوژی گیاهان را در سطح زمین فراهم کرده است. ابرها، رطوبت، و هواویزها باعث ایجاد نوفه در سیگنال های دریافتی سنجنده های ماهواره ای می شوند و در نتیجه کیفیت سری های زمانی کاهش می یابد. برای رفع این مشکل و بازسازی سری های زمانی، چندین تابع هموارسازی داده ها برای حذف نوفه استفاده می شود که، به دلیل اختلاف نظر درمورد عملکرد آن ها، مقایسه بین آن ها لازم است. اهداف این تحقیق ارزیابی عملکرد توابع مختلف هموارسازی در نرم افزار TIMESAT و تأثیرات آن ها در بازسازی سری های زمانی و برآورد پارامترهای فنولوژیکی آغاز فصل رشد (SOS) و پایان فصل رشد (EOS) با استفاده از داده های نمایه Greenness (سبزینگی) ماهواره لندست 8 است. پالایشگر ساویتزکی- گولی (S-G)، تابع نامتقارن گوسی (AG)، و لجستیک دوگانه (DL) برای برازش داده های Greenness   استفاده شد و عملکرد آن ها با استفاده از اندازه گیری خطای مجذور میانگین مربع (RMSE) و ضریب همبستگی پیرسون (r) ارزیابی شد. نتایج نشان داد که روش هموارسازی S-G در بازسازی سری های زمانی از دقت بیشتری (935/0 = r) برخوردار است. در برآورد پارامترهای فنولوژی، تابع هموارساز DL در برآورد آغاز فصل و تابع هموارساز AG در برآورد پایان فصل به ترتیب با 8 و 14 روز اختلاف با داده های مشاهداتی بهترین عملکرد را داشتند. این مطالعه نشان داد که روش های هموارسازی نرم افزار TIMESAT عملکرد مناسبی دارند

هدف از این پژوهش پهنه بندی حوضه گیوی چای، واقع در استان اردبیل، به لحاظ رخداد زمین لغزش، با استفاده از الگوریتم های تصمیم گیری چندمعیاره است. در این راستا عوامل ارتفاع، شیب، جهت شیب، لیتولوژی، کاربری اراضی، فاصله از گسل، فاصله از جاده، فاصله از رودخانه و بارش به عنوان متغیر های تأثیر گذار بررسی شدند. نخست، لایه های اطلاعاتی معیار ها در GIS تهیه شد. ارزش گذاری و استاندارد سازی لایه ها با استفاده از تابع عضویت فازی و وزن دهی معیار ها با بهره گیری از روش CRITIC انجام گردید. با توجه به اینکه در سال های اخیر برای مطالعه زمین لغزش از رو ش های MCDM استفاده  فراوانی می شود، در این مطالعه نیز تحلیل و مدل سازی نهایی با استفاده از روش های تصمیم گیری چندمعیاره WLC، OWA، VIKOR، و MABAC انجام شد. با توجه به نتایج مطالعه، به ترتیب عوامل شیب با وزن 16/0، لیتولوژی با وزن 15/0، و کاربری اراضی با وزن 13/0 در وقوع زمین لغزش حوضه بیشترین نقش را دارند. همچنین، طبق نتایج حاصله، به ترتیب، با توجه به الگوریتم های WLC، OWA، VIKOR، و MABAC، 55/23، 66/07، 15/41، و 56/31 درصد از مساحت حوضه، در طبقه بسیار پُرخطر و 01/33، 95/36، 73/21، و 36/30 درصد در طبقه پُرخطر قرار دارند. با توجه به نتایج صحت سنجی، مساحت زیر منحنی ROC، برای روش های WLC، OWA، VIKOR، و MABAC به ترتیب 72/0، 73/0، 85/0، و 76/0 محاسبه شد. بنابراین، دقت روش های OWA، WLC، و MABAC خیلی خوب و دقت روش VIKOR عالی است. نتایج حاصل از پژوهش حاضر، با معرفی مناطق دارای احتمال وقوع بالای زمین لغزش، می تواند راه گشایی برای اعمال مدیریت بهتر و علمی تر مدیران و برنامه ریزان ذی صلاح در این زمینه شود.

به منظور شناسایی الگوی فشار در زمان رخداد بارش های همراه با طوفان تندری فراگیر، 18 ایستگاه واقع در شمال غرب ایران طی دوره 1993-2012 بررسی شد. برای به دست آوردن روزهای منتخب شاخص هایی قرار داده شد. 108 روزی که دارای شاخص های موردنظر بودند انتخاب شدند و برای تحلیل آماری داده های ارتفاع ژئوپتانسیل تراز 500 هکتوپاسکال آن ها از سایت مرکز ملی پیش بینی محیطی (Ncep/Ncar) اخذ شد و با استفاده از تحلیل عاملی نمرات عامل ها مشخص شد و خوشه بندی داده ها با روش تحلیل سلسله مراتبی و ادغام Ward انجام شد. نتایج تحقیق نشان می دهد که به هنگام وقوع بارش هایی همراه با طوفان تندری فراگیر پنج الگو منطقه موردمطالعه را تحت تأثیر قرار می دهد و عامل گستردگی طوفان های تندری ترکیب الگوهای همدیدی با صعود محلی است. در این پژوهش الگوی کم ارتفاع بسته بیشترین و الگوی ناوه عمیق کمترین تکرار را داشتند. الگوی ناوه عمیق و ناوه ضعیف نسبت به سایر الگوها از گستردگی جغرافیایی کمتری برخوردارند و در زمان رخداد آن، منطقه موردمطالعه دمای سطحی بیشتری را تجربه می کند. در این دو الگو بیشینه جریان قائم هوا در تراز زیرین قابل مشاهده است. همچنین، دریای خزر در تأمین رطوبت ترازهای زیرین نقش ایفا می کند. هنگام رخداد الگوهای کم ارتفاع بسته، بندال و ناوه شرق مدیترانه، منطقه مورد مطالعه دمای سطحی کمتری را تجربه می کند. همچنین، بیشینه جریان قائم هوا در تراز میانی مشاهده شده است. رطوبت در این الگوها بیشتر از منابع دریای سرخ و دریای مدیترانه تأمین می شود.

امروزه، تصاویر ماهواره ای فرصتی کم نظیر در بررسی تغییرات فنولوژی پوشش های گیاهی فراهم کرده است. تحقیق حاضر با هدف بررسی کارایی تصاویر رادار قطبی سنتینل - 1 در دو قطبش VV و  VHو تصاویر اپتیک (لندست- 8 و سنتینل- 2) برای پایش تغییرات فنولوژی گیاهی بر روی سه منطقه با شرایط محیطی و اکوسیستمی مختلف در جنوب و جنوب غرب ایران (نخل های منطقه شادگان، جنگل های حرا، و بیشه زار) در سال 2017 انجام گرفته است. نتایج تحقیق حاضر نشان داد که شاخص های طیفی گیاهی بهتر از ضرایب بازپخش راداری چرخه فنولوژی و پویایی فصلی پوشش های گیاهی را نمایش می دهند. اما، در عین حال، ضریب بازپخش راداری در قطبش VH نیز قابلیت مناسبی برای پایش تغییرات گیاهان نشان می دهد. تغییرات قطبش VH نسبت به قطبش VV با تغییرات شاخص های گیاهی شامل EVI، SAVI، و NDVI  تطابق بیشتری دارد. نتایج همچنین بیانگر این مطلب است که شاخص  SAVIو EVI نسبت به  NDVIروند مراحل اولیه فنولوژیکی را برای بیشه زارها و نخل های شادگان به واقعیت زمینی نزدیک تر نشان می دهد. درصورتی که ضرایب بازپخش راداری در قطبش VH تصاویر سنتینل- 1 تغییرات سالیانه جنگل های حرا را در مقایسه با شاخص های پوشش گیاهی کامل تر نمایش می دهد. به طور کلی، می توان گفت، تصاویر راداری توانایی جای گزینی در شرایط در دسترس نبودن تصاویر اپتیک را دارند.

پدیده تگرگ یکی از مهم ترین مخاطرات جوی است که هر ساله با صدمات به محصولات کشاورزی باعث ناپایداری فعالیت های کشت و کار می شود. در تحقیق حاضر جهت بررسی تعداد روزهای همراه با تگرگ خسارت زا از آمار تگرگ ایستگاههای هواشناسی و داده های خسارت تگرگ بر محصولات زراعی و باغی صندوق بیمه محصولات کشاورزی استان استفاده گردید و جهت شناسایی مناطق آسیب پذیر از تحلیل آمار فضایی لکه داغ از آماره گتیس- ارد جی ای بهره گرفته شد. نتایج نشان داد که بیشترین فراوانی بارش تگرگ خسارت زا در ماه اردیبهشت و کمترین فراوانی بارش در مرداد ماه اتفاق افتاده است. همچنین حدود 71 درصد از بارش های تگرگ خسارت زا در منطقه مورد مطالعه در فصول گرم سال که منطبق با فصل رشد گیاهی در این منطقه می باشد، رخ داده است. در بررسی لکه های داغ براساس شاخص *Gi مشخص گردید که در بخش زراعت آسیب پذیرترین منطقه در سطح منطقه مورد مطالعه بخش هایی از جنوب استان و در بخش باغی آسیب پذیرترین منطقه در شمال غرب استان متمرکز شده است. همچنین بررسی مجموع خسارات بخش زراعت و باغی استان نشان داد که مناطق آسیب پذیر در بخش هایی از جنوب استان متمرکز شده است.