مهدی بروغنی

توفان گرد و غبار از پدیده های معمول در خیلی از بخش های جهان به ویژه در مناطق خشک و نیمه خشک جهان می باشد. توفان گرد و غبار اثرات سوء روی محصولات کشاورزی و باغداری، آلودگی منابع آب و خاک، امراض گوناگون تنفسی و در نهایت معضلات زیست محیطی، چالش های اجتماعی، کاهش شدید دید افقی و تصادفات جاده ای منتج از آن دارد. در این تحقیق به شناسایی مناطق برداشت گرد و غبار در شرق خاورمیانه با استفاده از تصاویر ماهواره ای MODIS در دوره مطالعه 2014 -2004 پرداخته شد. برای شناسایی مناطق برداشت گرد و غبار چهار شاخص BTD3132، BTD2931، NDDI و D برای 45 تصویر ماهوراه-ای MODIS محاسبه گردید. سپس با ایجاد ترکیب رنگی کاذب (FCC) بهترین روش برای شناسایی مناطق برداشت گرد و غبار تعیین شد. نتایج نشان داد که ترکیب رنگی BTD2931، B4 و B3 بهترین ترکیب رنگی برای بارزسازی گرد و غبار و تعیین مناطق برداشت گرد و غبار است. نتایج بررسی ها نشان داد که 212 نقطه برداشت گرد و غبار در کل منطقه مورد مطالعه وجود دارد که 123 نقطه برداشت در ایران و 93 نقطه برداشت در خارج از کشور می باشد. نتایج هم چنین حاکی از آن است که بعد از ایران، کشور افغانستان بیشترین نقاط برداشت گرد و غبار را در منطقه مورد مطالعه دارا می باشد.شرق خاورمیانه دارای آب و هوای خشک و نیمه خشک می باشد و بارش در این منطقه به ندرت از 300 میلی متر در سال تجاوز می کند در نتیجه این منطقه دارای پوشش گیاهی ضعیف و رسوبات آن سخت نشده و حساس به فرسایش می باشد.

گرد و غبار یکی از مخاطرات جوی است که در نواحی خشک و نیمه خشک دارای پیامدهای اقلیمی و زیست محیطی نامطلوبی می باشد. هدف تحقیق حاضر مدلسازی دینامیکی ویژگی های مکانی- زمانی گرد و غبار در جنوب و جنوب شرق ایران با مدل REG-CM4 با استفاده از داده های ماهانه گرد و غباری و داده های مدل RegCM4 می باشد. بدین منظور، توزیع مکانی گرد و غبار به روش IDW به همراه نمودارهای گرد و غبار ترسیم شدند. مدل RegCM4 با در نظرگیری سیستم تصویر لامبرت با قدرت تفکیک افقی 40 کیلومتر با مدل جفت شده شیمی اجرا شد. توزیع مکانی گرد و غبار ماهانه و سالانه بالاترین مقادیر فراوانی گرد و غبار را برای شهرهای زابل، بندرعباس، زاهدان و جاسک نسبت به ایستگاه های سیرجان، کهنوج و لار نشان می دهد. علاوه بر این، بیشترین وقوع فراوانی گرد و غبار در استان های سیستان و بلوچستان (%48)، هرمزگان (%27) و فارس با 16 درصد و کمترین فراوانی آن برای استان کرمان (%9) نشان داده شده است. به طور کلی، فصول تابستان (در ایستگاه سیستان) و زمستان (ایستگاه کرمان) به ترتیب بیشینه و کمینه رخداد گرد و غبار را دارند. بررسی زمانی نیز بیشترین میزان گرد و غبار را برای ماه های گرم سال و کمترین را برای ماه های سرد سال به همراه دارد. ماه جولای در ایستگاه زابل و ماه های نوامبر و دسامبر در ایستگاه سیرجان به ترتیب بیشترین و کمترین فراوانی گرد و غبار را دارند. همچنین، مدل اقلیمی RegCM4 برای متغیرهای مختلف نیز بیشینه گرد و غبار را بر روی جنوب شرق، جنوب و سواحل جنوب به خوبی نشان داده است.

زمین لغزش ها مخاطرات طبیعى مهمی برای فعالیت های انسانی هستند که اغلب سبب از دست رفتن منابع اقتصادی، خسارات به اموال و تأسیسات، خسارات جانی و تخریب مناظر طبیعی می شوند. تهیه نقشه حساسیت به زمین لغزش گام بزرگی در مدیریت خطر است. مدل های مختلفی جهت پهنه بندی خطر زمین لغزش ارائه شده است که در اﯾﻦ ﺗﺤﻘﯿﻖ ﮐﺎرآﯾﻰ دو ﻣﺪل، آماری رگرسیون چندمتغیره (رگرسیون لجستیک) و مدل احتمالاتی فاکتور قطعیت (CF ) در ﺣﻮﺿﻪ آﺑﺨﯿﺰ بقیع نیشابور ﻣﻮرد ﻣﻘﺎﯾﺴﻪ ﻗﺮار ﮔﺮﻓﺖ ﺗﺎ ﭘﺲ از ﺗﻬﯿﻪ ﻧﻘﺸﻪ ﺧﻄﺮات زﻣﯿﻦﻟﻐﺰش، ﻣﺪل ﺑﺮﺗﺮ جهت پهنه بندی اﻧﺘﺨﺎب ﮔﺮدد. تعداد 44 ﻣ ﻮرد لغزش داﻣﻨﻪ ای، در ﻣﻨﻄﻘﻪ با بررسی میدانی شناسایی و ﺑﻌﺪ از اﺻﻼح و ﺗﺄییﺪ ﻧﻬﺎیی، ﻧﻘﺸﻪی ﭘ ﺮاکﻨﺶ زﻣ یﻦ ﻟﻐ ﺰش ﻫ ﺎ در ﻣﺤ یﻂ ﺳیﺴ ﺘﻢ اﻃّﻼﻋ ﺎت جغرافیایی تهیه و رقومی شدند. در اداﻣﻪ، ﺑﺮاﺳﺎس 10 معیار مؤثر بر زمین لغزش شامل ارتفاع، شیب، جهت دامنه، لیتولوژی، فاصله از گسل، شاخص پوشش گیاهی، کاربری اراضی، بارش، فاصله از جاده و فاصله از رودخانه و ﺑﺎ ﺗﻬیﻪ ﻧﻘﺸﻪی ﻫ ﺮ ی ک از ﻋﻮاﻣ ﻞ و ﺗﻠﻔی ﻖ آنﻫ ﺎ ﺑ ﺎ ﻧﻘﺸ ﻪی زﻣیﻦ ﻟﻐﺰشﻫﺎ و ﺑﺎ اﺳﺘﻔﺎده از اﻣکﺎﻧﺎت ﻧﺮم اﻓﺰار10.2ARC GIS و SPSS و روش های مذکور، ﻧﻘﺸﻪی ﭘﻬﻨ ﻪﺑﻨ ﺪی وﻗ ﻮع زﻣیﻦ ﻟﻐﺰش در 5 رده خطر تهیه ﮔﺮدیﺪ. جهت ارزیابی کارایی و انتخاب مدل مناسب برای پهنه بندی خطر زمین لغزش از روش شاخص زمین لغزش (Li) استفاده گردید. بر اساس این شاخص، در روش فاکتور قطعیت 32/92 درصد و در روش رگرسیون لجستیک35/60 درصد زمین لغزش ها در طبقه های خطر زیاد و خطر خیلی زیاد اتفاق افتاده اند. بنابراین روش فاکتور قطعیت برای منطقه مورد مطالعه مطلوب تشخیص داده شد. نتایج نشان می دهد که عامل شیب، لیتولوژی و ارتفاع مهمترین عوامل موثر در وقوع زمین لغزش های منطقه مورد مطالعه می باشند. نتایج این مطالعه می تواند در مدیریت خطر زمین لغزش و عوامل تشدید کننده مفید باشد.

با توجه به خشک سالی و تغییرات کاربری اراضی در سال های اخیر، پدیده ی توفان گردوغبار در ایران به عنوان یک مخاطره ی محیطی در حال افزایش بوده است. گردوغبار، روی تغییرات آب وهوایی و سلامت انسان اثر گذاشته و باعث آسیب های جدی می شود. هدف از این تحقیق، شناسایی و تهیه ی نقشه ی حساسیت کانون-های برداشت گردوغبار جهت کنترل و تعیین نقش هریک از عوامل مؤثر در وقوع آن با استفاده از مدل داده-کاوی درخت رگرسیون تقویت شده (BRT) در شرق ایران است. بدین منظور ابتدا 147 کانون برداشت گردوغبار در منطقه شناسایی و به دو گروه برای مدل سازی و ارزیابی تقسیم شد. با توجه به مطالعات صورت گرفته، 8 عامل مؤثر شامل کاربری اراضی، زمین شناسی، درجه ی شیب، ارتفاع، شاخص پوشش گیاهی نرمال شده (NDVI)، فاصله از رودخانه، سرعت باد و بارش شناسایی و لایه های این عوامل در محیط GIS تهیه و جهت ارزیابی نتایج از منحنی ROC استفاده شد. نتایج نشان داد که مدل BRT با مساحت سطح زیر منحنی (6/79 درصد) کارایی نسبتاً بالایی در تهیه ی نقشه ی حساسیت گردوغبار در منطقه ی موردمطالعه را داراست. 3/16 درصد از مساحت منطقه ی موردمطالعه در طبقه ی با حساسیت خیلی زیاد قرار دارد. همچنین بر اساس نتایج حاصل از مدل، شاخص پوشش گیاهی، ارتفاع و درجه ی شیب بیش ترین تأثیر بر وقوع گردوغبار در منطقه را داشته اند.

خشکسالی یک پدیده خزنده محیطی است که اثرات مخرب زیادی بر اقتصاد، کشاورزی و جامعه دارد. این پدیده در بخش های شرقی، مرکزی و جنوبی ایران به علت آب و هوای خشک و نیمه خشک نمود بیشتری دارد. در این تحقیق از شاخص های SPI، PNI و ZSI به منظور پهنه بندی خشکسالی و تعیین بهترین شاخص در استان خراسان رضوی استفاده شد. داده های مربوط به بارش از سال 1980 تا 2010 به صورت سالانه میانگین گرفته شد. بعد از محاسبه SPI، PNI و ZSI با استفاده از نرم افزار DIP، این داده ها وارد نرم افزار ArcGIS شد و سپس با استفاده از روش کریجینگ پهنه بندی خشکسالی برای دوره مطالعه 11 ساله انتهایی (2010-2000) صورت گرفت. نتایج حاکی از آن بود که پهنه بندی خشکسالی در هیچ یک از شاخص ها از روند منظمی در طی دوره مورد مطالعه تبعیت نمی کرد. نتایج شاخص SPI نشان داد که شدت خشکسالی در سال 2008 نسبت به سال های دیگر بیشتر و از نظر ترسالی سال 2003 شرایط بهتری نسبت به سال های دیگر دارد. نتایج پهنه بندی خشکسالی شاخص PNI حاکی از آن است که سال 2010 شرایط خشکسالی بیشتر از سال های دیگر است و سال های 2003، 2004 و 2009 در کل استان شرایط ترسالی وجود دارد. نتایج شاخص ZSI نشان داد که سال 2000 و 2003 به ترتیب خشک ترین و پر بارش ترین سال در دوره مورد مطالعه می باشد. هم-چنین نتایج حکایت از آن داشت که شاخص خشکسالی SPI بهترین عملکرد را نسبت به شاخص های دیگر دارد.

پیش بینی کانون های برداشت گردوغبار و تعیین عوامل مؤثر بر آن، برای اولویت بندی اقدامات مدیریتی و اجرایی به منظور مقابله با بیابان زایی ناشی از فرسایش بادی در مناطق خشک ضروری است؛ بنابراین، این کار با هدف ارزیابی کاربرد سه مدل یادگیری ماشین (ازجمله مدل های جنگل تصادفی، گرادیان تقویتی و مدل افزودنی کلی) برای پیش بینی آسیب پذیری کانون های گردوغبار طی سال های 2005 تا 2018 در کویر مرکزی انجام شد. برای این منظور، ابتدا کانون های گردوغبار در منطقه ی مطالعاتی با استفاده از تصاویر ماهواره ای MODIS با استفاده از چهار شاخص شامل BTD3132،BTD2931 ، NDDI و متغیر D استخراج شدند و در نهایت 135 نقطه به عنوان کانون گردوغبار شناسایی و در مدل سازی استفاده شدند. در این مطالعه برخی فاکتورهای مؤثر بر گردوغبار مانند کاربری اراضی، خاک شناسی، زمین شناسی، فاصله از آبراهه، شاخص تفاوت نرمال شده ی پوشش گیاهی (NDVI)، شیب زمین و اقلیم برای مدل سازی در نظر گرفته شدند. نتایج حاصل نشان داد که در میان الگوریتم های استفاده شده، مدل گرادیان تقویتی با دقت 2/64 درصد، دقیق ترین مدل و سپس مدل جنگل تصادفی با دقت 5/63 درصد و مدل افزودنی کلی با دقت 6/51 درصد در رتبه های بعدی قرار دارند. به علاوه، از میان فاکتورهای مورد بررسی، کاربری اراضی و خاک شناسی به عنوان مؤثرترین عوامل بر آسیب پذیری گردوغبار شناسایی شدند. نتایج حاصل از این مطالعه می تواند اطلاعات ارزشمندی را به مدیران منطقه ای و سیاستمداران برای شناسایی مناطق آسیب پذیر، اولویت بندی انجام فعالیت های مدیریتی برای کنترل گردوغبار و نیز اتخاذ تصمیم های مناسب برای کاهش پیامدهای منفی آن ارائه داده و به آن ها برای مدیریت مناسب تر کمک نماید.